GB系列水厂泵组变频节能控制系统

水泵是自来水厂中最主要的耗电设备，据有关统计，在自来水厂中水泵的耗电约占水厂总耗电的40%-50%。因此，在水厂水泵节能改造势在必行。目前，多数的水厂水泵采用传统的电力拖动方式，水泵在工频下恒速运行，导致水泵的运行效率并不高，浪费情况比较严重，并且也会影响供水质量和水泵的使用寿命。近年来，节能技术得到了一定发展，出现了多种节能技术，水泵变频节能是应用较广的一种。变频技术的应用对于降低水泵的能耗和稳定生产有着重要作用。

一  水泵运行存在的问题  

①由于供水量是难以预测的，但供水系统为了确保满足最大供水量的要求，在设计时留了一定的余量，因此，在用水量较低时浪费了大量的电能。   ②由于供水量是难以预测的，因此，工作人员需要经常调节水泵，这样就难以保证供水压力的恒定，影响了供水质量。   ③经常调节水泵会增加了对电机、泵的机械冲击，缩短了它们的检修周期和使用寿命，增加了设备的检修费用，尤其是当大容量水泵启动时引起的电压波动会对其他设备运行带来不良影响。   二  变频改造的必要性及优点  为了解决上述问题，达到优化工艺控制、节能降耗和稳定生产的目的，对水泵进行变频调速改造是完全有必要的，理由如下:  

1  节能降耗  ①变频调速节能  恒速电机利用阀门调节供水量，扬程特性不变而管阻特性改变，使得大量的能量损失在阀门上。而变频调速时的阀门为完全打开状态，使得管阻特性不变，扬程特性则随电机转速的变化而变化，在保证管网压力的前提下改变了供水量，真正实现/所供即为所需0，从而节省了电能。   ②高效节能区运行水泵的工作效率为:   η=C1(Q/n)-C2(Q/n)2(1)   式中：C1、C2—常数，且C1-C2=1   Q —流量  n —转速  对于离心式负载:Q1/n1=Q2/n2(2)   可见水泵在变频调速的过程中始终处在高效区。而电机在变频调速过程中，由于电机电压随着转速的变化而变化，所以确保了电机在轻载时也能工作在高效区。   2   自动恒压供水  

水压的闭路循环控制可以通过变频器对电机转速的调节来实现，调节过程中无需进行阀门操作即可完全自动实现，并且还可根据给定的压力指令对管内水压自动跟踪，这样使得管网压力变化基本为零(见图1)。

图1 水压的闭路循环控制

3 减小电网和机械冲击   变频器可以在提供足够启动转矩的前提下保证电机平稳启动，启动电流可以控制在额定电流以下且电网不会受到启停泵引起的不利影响，从而保证了其他设备的安全运行。   管网在水泵直接启停时会产生水锤，长期如此将会造成管道的破裂或塌陷。变频器的软启软停特性则从根本上解决了“水锤效应”对管网的危害，同时电机本身也免除了因直接启动带来的损坏。  

4  变频调速装置符合供水行业用电设备的运行特点。  

水厂一、二级泵房基本采用卧式离心式或轴流式水泵，其机械特性是变转矩负载特性，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比，通过改变电源频率，可以调节转速，进而改变转矩和功率，符合水厂运行工况要求。

我公司可针对高压、中压、低压不同的泵组配套相应的变频控制系统，搭配国内或国际一线变频器品牌，根据泵组的实际运行情况制定不同的控制方案，使用户以最小的投入获得最好的节能运行效果。