概 述：

供水系統(tǒng)是國(guó)民生產(chǎn)生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質(zhì)易污染，基建投資多，而最主要的缺點(diǎn)是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型成熟的交流電機(jī)無(wú)極調(diào)速技術(shù)，它以其獨(dú)特優(yōu)良的控制性能被廣泛應(yīng)用于速度控制領(lǐng)域，特別是供水行業(yè)中。由于安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要，對(duì)恒壓供水壓力有著嚴(yán)格的要求，因而變頻調(diào)速技術(shù)得到了更加深入的應(yīng)用。恒壓供水方式技術(shù)先進(jìn)、水壓恒定、操作方便、運(yùn)行可靠、節(jié)約電能、自動(dòng)化程度高，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用變頻調(diào)速技術(shù)，在我國(guó)也是國(guó)家重點(diǎn)推廣的節(jié)電新技術(shù)。變頻器應(yīng)用在制糖工業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵、壓榨機(jī)、離心機(jī)等負(fù)載，能取得了顯著的節(jié)能效果。

一、工作原理：

1、原供水系統(tǒng)工況：

該公司為一家制糖廠，原供水系統(tǒng)由一路管網(wǎng)系統(tǒng)組成，水泵電機(jī)為：155KW一臺(tái)、啟動(dòng)器，水泵投切依靠壓力上下限進(jìn)行投切，水壓隨用生產(chǎn)用水量的變化及泵的投切變化較大，泵組投切對(duì)電網(wǎng)的沖擊影響很大，根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)水壓及流量的要求，需要開回流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、變頻節(jié)能改造方案：

由以上系統(tǒng)工況可知，該系統(tǒng)適于作變頻節(jié)能改造，改造方案如下：

系統(tǒng)部分采用變頻控制，在管網(wǎng)上按裝壓力傳感器，即時(shí)檢測(cè)管網(wǎng)水壓，根據(jù)生產(chǎn)用水量的變化變頻控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩刂葡到y(tǒng)供水量，保證管網(wǎng)水壓的恒定。在變頻器加裝啟動(dòng)器防止因變頻器引起的故障可隨時(shí)切換到工頻使用，改造后節(jié)電效果顯劇，恒壓供水，極大地改善了生產(chǎn)工藝。改造系統(tǒng)控制圖如下：

二、系統(tǒng)配置：

1、恒壓供水功能：

AD300變頻系統(tǒng)內(nèi)置PID ，管網(wǎng)遠(yuǎn)程壓力表即時(shí)檢測(cè)管網(wǎng)壓力并轉(zhuǎn)化為0~10V電壓信號(hào)，直接送入變頻器模擬電壓輸入口，設(shè)定給定壓力值，PID參數(shù)值，變頻器內(nèi)置PID運(yùn)算后控制輸出頻率。系統(tǒng)參數(shù)可在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)整，使系統(tǒng)控制響應(yīng)快速。管網(wǎng)壓力可根據(jù)生產(chǎn)工藝任意給定，變頻系統(tǒng)自動(dòng)跟隨控制，保持管網(wǎng)設(shè)定的壓力恒定，既節(jié)能足制糖生產(chǎn)對(duì)水壓的要求。

2、工變頻切換功能：

制糖工業(yè)供水系統(tǒng)可靠性要求高，一旦故障會(huì)影響對(duì)整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的影響，因此該系統(tǒng)設(shè)置了工變頻切換功能。系統(tǒng)在一般情況下運(yùn)行在變頻恒壓供水狀態(tài)，當(dāng)變頻器萬(wàn)一出現(xiàn)故障或例行檢修時(shí)，可立即切換到工頻運(yùn)行，用原有備用自耦降壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)水泵，從而保證供水的連續(xù)性，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性能很好地滿足生產(chǎn)的要求。兩套啟動(dòng)系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖，可防止誤操作，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

三、 參數(shù)設(shè)置：

F0.02=1    運(yùn)行控制方式為外部端子

F0.03=7    頻率設(shè)定為內(nèi)部PID

F6.01=1    X1端子正轉(zhuǎn)運(yùn)行

F6.03=8    RST復(fù)位

F7.03=16   變頻器故障輸出

F8.00=0    PID數(shù)字給定量選擇（默認(rèn)值）

F8.01=0    AI1反饋量選擇

F8.02=XX   模擬PID數(shù)字給定（根據(jù)壓設(shè)定）

四、改造后收益：

1、延長(zhǎng)設(shè)備及管網(wǎng)使用壽命，減少系統(tǒng)維修工作量。

由于采用變頻恒壓控制，水泵的啟動(dòng)為軟啟動(dòng)，消除了大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)沖擊力矩對(duì)電機(jī)的影響，水泵在啟動(dòng)時(shí)的沖擊大為減少，同時(shí)由于軟啟動(dòng)且水壓為恒壓控制，消除了啟動(dòng)時(shí)對(duì)管網(wǎng)的水錘效應(yīng)，爆管現(xiàn)象不再發(fā)生。因此延長(zhǎng)了原有設(shè)備的使用壽命，故障率大為降低，減少系統(tǒng)維修的工作量。

2、改善供水質(zhì)量，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

采用變頻恒壓控制系統(tǒng)后，可以非常平滑地調(diào)節(jié)供水壓力，值班人員對(duì)系統(tǒng)的調(diào)整控制更加穩(wěn)定自如。隨著生產(chǎn)工藝的變化，可以很方便地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供水壓力。由于采用新系統(tǒng)后，故障率大為降低，且兩套啟動(dòng)系統(tǒng)可以互為備用，保證了系統(tǒng)供水的連續(xù)性，為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行提供了可靠保證。

3、改善工廠的用電狀況。

采用變頻軟啟動(dòng)后，消除了原啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，新系統(tǒng)的功率因數(shù)可達(dá)0.95，效率可達(dá)0.98，系統(tǒng)工作電流大為減小，線路損耗也大為減少，改善了工廠用電的狀況。

4、節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

原系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)為維持水壓的基本恒定，除需要不斷反復(fù)投切泵組外，還需利用回流閥進(jìn)行小范圍調(diào)節(jié)，水泵的投切除對(duì)電網(wǎng)有沖擊外還需消耗電能，回流閥調(diào)節(jié)基本不會(huì)減少水泵功率的消耗。采用變頻后，變頻泵組能自動(dòng)根據(jù)生產(chǎn)所需的水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持管網(wǎng)壓力的恒定，變頻泵組調(diào)節(jié)即時(shí)范圍寬，泵組投切次數(shù)大大減少，系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，平均下來(lái)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)電率在30%左右，經(jīng)濟(jì)效益可觀。