概 述：

供水系統(tǒng)是國民生產(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，而最主要的缺點是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致能源浪費。變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型成熟的交流電機無極調(diào)速技術(shù)，它以其獨特優(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、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節(jié)約電能、自動化程度高，目前工業(yè)發(fā)達國家已廣泛采用變頻調(diào)速技術(shù)，在我國也是國家重點推廣的節(jié)電新技術(shù)。變頻器應(yīng)用在制糖工業(yè)的風(fēng)機、水泵、壓榨機、離心機等負(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，水泵電機為：155KW一臺、啟動器，水泵投切依靠壓力上下限進行投切，水壓隨用生產(chǎn)用水量的變化及泵的投切變化較大，泵組投切對電網(wǎng)的沖擊影響很大，根據(jù)生產(chǎn)工藝對水壓及流量的要求，需要開回流閥進行調(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，即時檢測管網(wǎng)水壓，根據(jù)生產(chǎn)用水量的變化變頻控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速從而控制系統(tǒng)供水量，保證管網(wǎng)水壓的恒定。在變頻器加裝啟動器防止因變頻器引起的故障可隨時切換到工頻使用，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)遠程壓力表即時檢測管網(wǎng)壓力并轉(zhuǎn)化為0~10V電壓信號，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運算后控制輸出頻率。系統(tǒng)參數(shù)可在實際運行中調(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，一旦故障會影響對整個生產(chǎn)帶來嚴(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)在一般情況下運行在變頻恒壓供水狀態(tài)，當(dāng)變頻器萬一出現(xiàn)故障或例行檢修時，可立即切換到工頻運行，用原有備用自耦降壓啟動系統(tǒng)啟動水泵，從而保證供水的連續(xù)性，整個系統(tǒng)的可靠性能很好地滿足生產(chǎn)的要求。兩套啟動系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖，可防止誤操作，確保系統(tǒng)的安全運行。

三、 參數(shù)設(shè)置：

F0.02=1    運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，水泵的啟動為軟啟動，消除了大電機啟動時沖擊力矩對電機的影響，水泵在啟動時的沖擊大為減少，同時由于軟啟動且水壓為恒壓控制，消除了啟動時對管網(wǎng)的水錘效應(yīng)，爆管現(xiàn)象不再發(fā)生。因此延長了原有設(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)濟優(yōu)化運行提供了可靠保證。

3、改善工廠的用電狀況。

采用變頻軟啟動后，消除了原啟動系統(tǒng)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，新系統(tǒng)的功率因數(shù)可達0.95，效率可達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)濟效益可觀。

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