变频技术在供水生产中的应用.doc
变频恒压供水技术在水厂的应用
变频恒压供水技术在水厂的应用【摘要】随着科技的发展，社会的进步，供水作为国民经济基础的产业，所处的地位越来越受到重视。
对于水厂而言，变频恒压供水系统有着极其重要的作用，其供水装置的技术具有运行稳定、节能的特点。
该系统主要由编程控制器、变频器，以及压力传感器等设备组成，本文主要对变频恒压供水系统的应用。
【关键词】变频恒压；水厂供水；应用；分析目前，在城市居民的用水调查中，城市居民的用水质量较以往而言都有了大幅度的提高，与此同时，有些城镇或城乡地区的供水质量仍处于滞后状态，仍然需要质的提高。
随着科技的发展，当下的供水技术也有了明显的提高。
变频恒压供水系统是通过恒压控制的核心技术，该技术是通过检测给定的水压值与供水管道中所输送水压力值比较从而控制变频器的输出频率来进行调节，通过实时的调节控制水泵电机的转速，稳定供水管道中的压力。
变频调速供水系统还可以降低水泵电机启动时的冲击电流，在一定的基础上可以延长水泵的使用寿命，其具有一定的科学性和节约性。
1、变频恒压供水系统的应用1.1主要以加压泵站的变频恒压供水系统。
针对小区用水、厂区用水、建筑民房用水或城乡加压泵站等用水单位都是加压泵站的变频恒压供水系统的应用范畴，这种供水方式具有功率较小的特点，通常都控制不超过140KW，其组成相对比较简单。
但是因为其所涉及到的范畴主要为居民用水、厂区供水以及城乡加压泵站等用水户，所以其供水的重要性是目前国内重要的研究对象。
1.2主要以供水厂为主的变频恒压供水系统。
在很多中小供水厂或辅助供水的水厂，变频恒压供水系统也有着重要的作用，这类变频供水系统的电机功率通常在130KW到300KW之间，工作电压为220伏特或380伏特。
1.3大型供水厂的变频恒压供水系统。
该类变频供水系统主要应用与城市的大型供水厂，具有功率大，工作强度大，高压变频等特点，其一般的工作电压都超过了300KW。
所以该系统对变频器和控制器的要求相对前几类都要高很多，因为要满足高强度的工作需要，仅凭国内自主研发的的变频恒压供水系统还不能满足正常工作的需求，所以会引入国外的生产的高压变频恒压供水器。
变频供水技术在集中热水供水系统中的应用
ｓｅｐ ｐ ｍｐ －ｐｕ ｈ ｏ ｅ ａｉ ｌ ｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｉ ｌ ｐ ｅｓ ｒ ｆ ｗ） ｆ ａ ｅ ｕ ｐｙ ｕ ｉ ｏ ｂｅｉ ｅｔｒ ｏ ｔ ｌ ｄ ｅ ｎ ｅ ｔ ｕ ｓ ｌｓ ｏ ｓ ｒ ｂｅ ｒ ｕ ｎ ｙｖ ｒ ｂｅ ｒｓ ｕ ｅ（ｌ ｅ ｃ ｖ ａ ｅ ａ ｏ ｏ ｔｒ ｐ ｌ ， ｓ ｇｄ ｕ ｌ ｎ ｒ ｎ ｒ ｗ ｓ ｎ ｖ ｅ ｃ ｏ ｍｏ Ｉ ｄ ｔ ａ ｈ
１ 前言
传统设计 中， 以屋 顶水 箱作 为冷热水水源的集中热水供水 系统 ， 在 以下 弊端 ： 、 顶水箱存 在二 次污染 ， 系统 不节 存 １屋 且 能 ；、 ２ 屋顶水箱影 响建 筑立 面， 增加结构 负荷 ； 、 ３ 现高档住 宅 、 酒店中广泛采用豪华大 出水 量淋浴器 ， 其要求 作用水头 ２ｍ， ０ 屋顶水箱供水方式难于满足最顶层用水点 的压力要求等 ， 存在 较大 的局限性 。随着 变频技术 的发展 ， 变频供水技术在集中热 水供水系统 中已得到 日益广泛 的应用 。 设置屋顶水箱的最大优点是冷热水水源水压稳定 ， 故采用 变频供水作为冷热水水 源， 首先 要达到 的要求 ， 就是力求冷热 水水源水压稳定 ， 即水泵出水 口压力稳定 。本文将着重从 该点 出发 ， 从几个方面展开讨论 。
２１ ０ ０年第 ９ 期 总第 １ ４ 期
福
建
建
筑
Ｎｏ ９・２ １ ００
Ｖｏｌ・１ ４７
ＦｕｉｎＡｒｈｔｃｕ ｅ＆ Ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｉ ｃ ｉ ｔｒ ａ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｎ
变 频 供 水 技 术 在 集 中热 水 供 水 系 统 中 的 应 用
杨俊槐 （ 汉嘉设计集团股份有 限公 司厦 门分公司 ３ １０ ） ６ ０ １
PLC 变频器在恒压供水上的应用
PLC 变频器在恒压供水上的应用摘要建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。
根据高校用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费，管网系统待完善的问题。
提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、微泄露补偿器、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。
从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。
另外水泵耗电功率与电机转速的三次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，平均耗电量较通常供水方式节省近四成。
结合使用可编程控制器，可实现主泵变频，副泵软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。
关键词：变频调速，PLC，恒压供水，自动控制PLC FREQUENCY CONVERTER IN THEAPPLICATION OFCONSTANT PRESSURE ON THE WATERABSTRACTBuilding the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. Be centralized according to the university water used time, the water consumption change major characteristic, analyzed the campus original water supply system existence cost to be high, the reliability was low, the water resources waste, the pipe network system treated the consummation the question. Proposed that draws water the way which using the running water hydraulic pressure water supply and the water pump unifies, and matches by the inverter, the soft starter, PLC, Micro reveals the compensator, the pressure transmitter, the fluid position sensor and so on. according to the network management pressure, controls water pump's rotational speed through the inverter, causes in water pipe's pressure maintains at throughout the appropriate scope, thus may solve the problem which the floor high pressure is too insufficient when small current capacity the energy consumption is big.Moreover the water pump consumes the electric power and the electrical machinery rotational speed is proportional three cubed the relations, therefore the water pump velocity modulation movement's energy conservation effect is obvious, the average power consumption usual water supply way saves 40%.The union uses the programmable controller, may realize the main pump frequency conversion, the auxiliary pump soft start, has the short circuit protection, the overflow protection function stably, the work reliable, lengthened electrical machinery's service life greatly.目录摘要ABSTRACT目录第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义1.2变频恒压供水系统的国内研究现状第二章变频恒压供水系统结构及工艺流程2.1 恒压供水系统原理2.2 工艺流程第三章硬件设计方案3.1主要器件选型3.1.1 PLC简介3.1.2 PLC的选型3.1.3 变频器简介3.1.4 变频器的选型3.2供水系统电气设计3.3变频器、PLC接线图及参数设置3.4 PLC I/O分配表第四章软件设计方案4.1 梯形图的基本绘制规则4.2 程序流程图4.3 程序清单总结致谢参考文献第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义水已经成为中国21世纪的热点问题，水有其自然属性，它既是一种特殊的、不可替换的资源，又是一种可重复使用、可再生的资源；水又有其经济和社会属性，不仅工业、农业的发展要靠水，水更是城市发展、人民生活的生命线。
变频调速在恒压供水系统中的应用
变频调速在恒压供水系统中的应用目前，变频调速已经被广泛地应用在城市供水系统中，变频调速在恒压供水系统中以其节能、安全、技术先进、供水质量高特点在城市供水中广泛应用。
变频调速恒压供水系统实现水泵电机的无级调速，依据用水量发生变化引起管网压力发生变化，自动调节供水系统设备运行参数，在用水量发生变化时保持管道水压恒定。
很好地解决了城市自来水管网压力不能满足日常用水要求和城市消防用水的需】【求12。
解决了利用阀门控制水量消耗能源的供水调节方式，是取代水塔、高地水池、高位水箱、加压气罐等给水设备的先进型供水控制设备。
〔一〕控制系统原理变频调速恒压供水系统主要由出水管压力变送器、PID 调节器、PLC 可编程控制器、变频器、仪表、水泵机组、电脑、低压电器等组成。
蓄水池或吸水井的水经加压泵送入城市管网，通过压力变送器接入出水管压力信号，传递给PID 调节器，由PID 调节器将管网传输来的压力信号与预先设定的压力信号比较运算后输送给变频器一个转速控制信号，同时PID 调节器输送给可编程控制器PLC 压力控制信号。
由可编程控制器PLC 实现对加压泵的变频运行或工频运行的自动控制。
变频调速恒压供水装置应用于水泵调速节能效果非常显著。
变频调速恒压供水装置可根据用户需要设置恒压值，实现恒压供水的目的。
当供水能力与用水量平衡时变频装置工作在恒压值上，假设用水量减少时，供水流量g Q 大于用水量y Q 则供水压力g P 升高，引起反馈压力信号增加，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号下降，PID 调节器传输给变频器的转速控制信号减小，变频器输出频率b F 下降引起加压泵电机转速n 下降，由于电动机转速n 下降引起加压泵供水流量g Q 下降直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力与用水流量又重新平衡y g Q Q 。
假设用水量增大时，供水流量g Q 小于用水流量y Q ，则供水压力g P 下降，引起反馈压力信号值减小，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号上升， PID调节器传输给变频器的转速控制信号增大，变频器输出频率Fb上升引起加压泵电机转速n 上升，由于电动机转速n上升引起加压泵供水流量g Q上升直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力等于用水流量yQ ，又到达新的平衡实现恒压供水。
变频恒压供水系统的研究开发及应用
变频恒压供水系统的研究开发及应用一、本文概述随着社会的快速发展和城市化进程的加快，供水系统的稳定运行对于满足人们日常生活和工业生产的需求至关重要。
变频恒压供水系统作为一种先进的供水技术，以其高效、节能、稳定等优点，逐渐成为供水系统升级改造的首选方案。
本文旨在全面探讨变频恒压供水系统的研究开发历程、技术原理、系统构成及其在实际应用中的表现，以期为供水行业的技术进步和可持续发展提供有益的参考。
本文将对变频恒压供水系统的基本概念进行阐述，明确其技术特点和优势。
接着，将详细介绍该系统的研究开发过程，包括关键技术的突破、系统优化等方面的内容。
在此基础上，文章将深入剖析变频恒压供水系统的技术原理和系统构成，包括变频器的工作原理、恒压控制策略、系统硬件和软件设计等。
本文将通过实际案例分析，探讨变频恒压供水系统在供水工程中的应用情况，包括系统的运行效果、节能效果、稳定性等方面的评估。
通过对比分析，展示变频恒压供水系统在提高供水质量、降低能耗、减少维护成本等方面的显著优势。
本文将对变频恒压供水系统的发展前景进行展望，分析其在未来供水行业中的潜在应用价值和挑战。
同时，提出针对性的建议和措施，以期推动变频恒压供水系统的进一步发展和普及，为供水行业的可持续发展做出更大的贡献。
二、变频恒压供水系统的基本原理和技术特点变频恒压供水系统是一种集变频调速技术、PLC控制技术、PID 调节技术及远程监控技术于一体的现代化供水系统。
其设计目的是为了满足不同用水场合对水压和水量的需求，同时实现能源的高效利用和供水质量的稳定。
本节将详细介绍变频恒压供水系统的基本原理和技术特点。
变频恒压供水系统的工作原理基于流体力学中的泵与管路的特性。
系统主要由水泵、变频器、压力传感器、PLC控制器等组成。
其核心是利用变频器调节水泵电机的转速，从而改变水泵的出水流量和压力，以适应用水量的变化。
当用水量增加，系统检测到压力下降时，压力传感器将信号反馈给PLC控制器。
变频技术在生产车间冷却供水改造中的应用
文献标 志码 ： Ａ
文章编 号 ：０８７１（０００—０５０ １ —５６２１）３０７—５ ０
Ａｐ ｉａ ｉｎ ｆＰＬＣ ｎｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｔｃ ｐｌ ｔｏ Ｏ ｃ ａ ｏ ｖ ｒ ｅ ｅ ｈｎｉ ｅ ｉ ｈｅｗｏ ｋ ｈｏ ｏ ｑｕ ｎ ｔ ｒ ｓ ｐ ｆ ｃ ｏ ｉ ｔ ｉｃ ａ ｉ ｔｒ ｓ ｓｅ ｆｒ ｆ ｒ ｏ ｌｎｇ ｗｉｈ ｃｒ ｕｌ ｔｎｇ ｗａ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅｏ ｍ
第 ３ 卷 第 ３期 ８
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １３ ．
河 南 科 技 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ａ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｃｅ ｃ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔ
２１ 年 ９ 月 ００
Ｌｉ ｚ ｉ Ｆ ｎ ｋ ｙ ｎ ， ｇ ｕ Ｆａ ｈ ａ ｅ ａ ２ Ａｉｕｏ ０ ． Ｌｉ
（ ． ｎ ｎＩｓ ｔｔｏ ｉｎｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ Ｘ ｎ ｉ ｇ ５ ０ ３Ｃ ｉａ ２Ｙ ｎｉ ｏ ｎｙ ｏ ｅ １ Ｈｅａ ｔｕ ｆ ｃ ｃ ｄＴ ｃ ｎｌ ｙ，ｉｘ ｎ ， ３ ０ ，ｈｎ ； ．ａｊ Ｃ ｕ ｔ Ｐ ｗ ｒ ｎｉ ｅ Ｓｅ ａ ｏ ａ ４ ｎ ｂ ｒａ ， ａｊ ５ ２ ０ ｈｎ ；．ｅｐｅ ｏｅｎ ｎ ｅｙｎ ｅ ｏ ｎｏ Ｈ ｉｉ ｏ ｎ ， ｕｘ ｎ ｕｅｕＹ ｎｉ ４ ３ ０ ， ｉａ ３ ｏ ｌ’Ｇ ｖｒｍｅ ｔｆ ｉ ｍ ｎ ｗ ｕｘ ｎＣ ｕ ｔ Ｈ ｉｉ ｎ Ｃ Ｐ ｓ ｏＢ ｕ Ｔ ｆ ａ ｙ ａ
ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｏ ｓ ｌ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ， ｅ ｙ ｅ ａ ｄ ｅ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｔｎ ｒｓ ｕ ｅ ｗａｅ — ｓ ｐ ｌｉ ｇ ｓ ｓｅ ｉ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｏ ｖ ｈ ｒｂ ｅ Ｔ ａ ｎ ｗ ｔ ｐ ｎ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｏ ｓ ｔｐ ｅ ｓ ｒ ｔｒ ａ ｕ ｐ ｙ ｎ ｙ ｔｍ ｓ
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用1. 引言1.1 煤矿井下变频恒压供水自动控制的重要性煤矿井下的变频恒压供水自动控制系统在煤矿生产中起着至关重要的作用。
随着煤矿深度的增加和开采过程的复杂化，矿井地下水位的变化、供水管道的长度和高度差异等因素都会对供水系统的稳定性和实效性提出更高的要求。
而传统的供水系统往往存在压力波动大、能耗高、维护成本高等问题，难以满足煤矿井下供水的实际需求。
引入变频恒压供水自动控制技术对煤矿井下供水系统进行升级，具有重要的现实意义。
这种技术可以通过根据实时水压情况智能调节泵的转速，保持供水系统的稳定压力，提高供水效率，降低能耗和维护成本，延长设备寿命，提升系统的安全性和可靠性。
煤矿井下变频恒压供水自动控制技术的引入，能够有效提高煤矿生产的供水效率和质量，降低生产成本，提升矿井生产的整体效益，是煤矿现代化生产中必不可少的关键技术之一。
2. 正文2.1 变频恒压供水系统的设计原理变频恒压供水系统是一种通过调节变频器的转速，控制水泵的运行状态，从而实现水压的稳定输出的系统。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 检测系统：变频恒压供水系统首先需要通过传感器检测水压和流量的实时数据，将这些数据反馈给控制系统。
2. 控制系统：控制系统根据检测到的实时数据，通过PID算法对变频器进行调节，控制水泵的转速，保持输出水压在设定的恒定值。
3. 变频器：变频器是整个系统中的关键组件，它能够根据控制系统的指令，调节电动机的转速，从而实现对水泵的精确控制。
4. 联动系统：在实际运行中，变频恒压供水系统通常会与其他系统进行联动，比如机械设备的启停、水泵的联合运行等，确保整个供水系统的正常运行。
通过以上设计原理，变频恒压供水系统能够实现对井下供水系统的高效稳定控制，提高系统的运行效率，延长设备的使用寿命，保障煤矿井下供水系统的安全可靠运行。
2.2 煤矿井下变频恒压供水自动控制的技术方案煤矿井下变频恒压供水自动控制系统是为了解决井下供水系统波动大、水压不稳定等问题而设计的一种高效、智能的供水控制系统。
变频调速技术在供水系统中的应用
变频调速技术在供水系统中的应用变频调速技术是一种在供水系统中广泛应用的技术手段，其通过调整电机的转速来控制水泵的流量和压力，从而实现对供水系统的精确控制。
本文将从供水系统的需求、变频调速技术的原理和优势以及应用案例等方面进行探讨。
一、供水系统的需求供水系统是城市和农村中不可或缺的基础设施，用于为居民、企事业单位提供稳定的供水服务。
然而，传统的供水系统一般采用恒速运行的方式，无法根据实际需求进行灵活调节，存在能耗高、运行效率低等问题。
因此，需要引入变频调速技术来提高供水系统的运行效率和节能性。
二、变频调速技术的原理和优势变频调速技术是一种通过改变电机的输入电压和频率，从而调整电机转速的技术手段。
在供水系统中，通过变频器控制电机的输入信号，可以实现对水泵的转速精确调节。
这种技术具有以下几个优势：1. 节能高效：传统的供水系统采用恒速运行，无法根据实际需求进行调节，导致能耗浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求动态调整水泵的转速，避免了过剩能耗，提高了供水系统的能效。
2. 精确控制：供水系统往往需要根据不同的用水需求来调节流量和压力，传统的供水系统无法满足这种要求。
而采用变频调速技术可以根据实际需求精确控制水泵的转速，从而实现对供水系统的精确控制。
3. 减少设备损坏：传统的供水系统由于无法根据实际需求进行调节，容易导致水泵的频繁启停，从而增加了设备的损坏风险。
而采用变频调速技术可以实现平稳启停，减少了设备的损坏风险，延长了设备的使用寿命。
1. 城市供水系统：在城市供水系统中，采用变频调速技术可以根据不同的时间段和用水需求，灵活调节水泵的运行状态，从而提高供水系统的运行效率和节能性。
例如，在用水高峰期可以提高水泵的流量和压力，而在用水低谷期可以降低水泵的流量和压力，以达到节能的目的。
2. 农田灌溉系统：在农田灌溉系统中，采用变频调速技术可以根据作物的生长需求，调整水泵的流量和压力，从而实现精确的灌溉。
例如，在作物生长初期可以提高水泵的流量和压力，而在作物生长后期可以降低水泵的流量和压力，以满足不同生长阶段的需求。
变频调速技术在恒压自动供水系统中的应用
3 运行效果分析
3.1 理论分析
从式(1) , (2) , (3)可以推导出， 电动机所消耗 的功率(在此忽略损耗， 认为与水泵的轴功率相等)
抚 力 传 启 摇
含4 -)d: I4 f
变 倾 拼
电 动 机 电 动 机 一 一 电 动 机 电 动 机
行了恒压供水改造， 并利用单片机技术进行阀门开 度控制， 实现了供水系统自 动化， 达到了 恒压运行，
节能效果明显。
系 一 水 泵 一 一 水 泵 一 东 泵
1 系统组成及特点
变频调速恒压供水系统结构见图 1。该系统共 有 4 台机组， 控制系统由变频器、 控制装置( 以单片
我区某水厂采用 VVVF 变频器对水泵机组进
供电电源:交流 10kv,50Hz; 水泵配用电 机:10KV/ 1000KW; 运行方式:全 自 动连续运行， 具有手动切换功
能; 单级水泵扬程:72 米。 本系统组成的最主要特点是: 采用变频、 工频 切换运行功能， 即当变频器带动电动机运行到工频 频率时， 由单片机组成的控制装置自 动地将这台电
机为核心) 、 信号传感器、 电动执行器等组成。系统 的控制量为。 的管道压力信号，由安装在供水 ^-5v 管网人口的压力传感器来提供， 控制装置将管网的 压力信号与系统的给定值相比较， 根据压力偏差进 行闭环调节， 控制变频器的输出频率和水泵的运转 状态， 从而改变供水管网中的水压大小， 使系统达
环调频， 合理利用资源之目的。
其中QI,H， 为转速n， 和P， 时的流量、 压力(扬 程) 和轴功率， Q2,H: 和P: 为转速n2时的流量、 压 力(扬程)和轴功率， 即流量与转速成正比， 压力(扬 程)与转速的平方成正比， 轴功率与转速的立方成 正比。 可见， 改变水泵的转速， 即可成平方倍的改变 水泵的输出压力， 进而改变管网的供水压力， 并成 立方倍的改变轴功率。例如， 电动机转速下降为额 定值的80%时， 流量减少 20%， 压力减少36%， 而轴
变频调速技术在铁路供水中的应用
一、概况水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素,节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策.美国从20世纪90年代将变频节水节能技术应用于水泵电机等系统,经测试其节能率为29%～46%。
当时,在我国城镇水泵供水系统中,水泵一旦开始工作,电机便以额定转速运行,并以额定出水量供水,当用水量减少或在用水低谷时,管网压力过高,水龙头(或喷头)和输水管道往往被损坏,使水白白流掉,电能白白耗掉,造成电能与水资源的浪费。
变频调速供水控制装置能够极大地改善给水管网的供水环境,该系统可根据管网瞬间压力变化,自动调节水泵电机的转速和多台水泵电机的投入及退出,使管网主干管出口端压力值根据管网瞬时压力,保持调节出口压力,使整个供水系统始终保持高效节能和运行在最佳状态。
我们铁路供水企业,由于受大环境的约束,以前供水方式均采用传统的电泵工频运行方式。
因此,每年耗电量非常巨大。
据统计:2004年郑州铁路局供水企业年供水量约3200万吨,耗电量约1400万度,电费约1092万元,浪费非常惊人。
如60%水泵采用变频水泵,按节约20%计算,年节约电费140万元左右。
供水泵房的主要任务是要满足管网中用户对水量、水压的要求。
水泵节能离不开工况点的合理调节。
其调节方式不外乎以下两种:管路特性曲线的调节,如关阀调节;水泵特性曲线的调节,如水泵调速、叶轮切削等。
在节能效果方面,改变水泵性能曲线的方法,比改变管路特性曲线要显著得多。
因此,改变水泵性能曲线成为水泵节能的主要方式。
而变频调速在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势明显,因而应用广泛。
铁路供水大部分集中在火车站周围,相对比较集中,特别是一些加压站供水点,一般是供应某地区的客车上水、站区生产生活或者家属区生活用水,供水量较大。
因此,可以大部分采用变频变压供水方式。
二、变频调速原理水泵变频调速节电原理:异步电动机采用变频器调速的原理是:通过整流桥将工频交流电压变为直流电压,再由逆变桥变换为频率可调的交流,作为交流异步电动机的驱动电源,使电动机获得无级调速所需的电压、电流和频率。
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变频技术在供水生产中的应用
作者：赵伟
来源：《大陆桥视野·下》2013年第08期
摘要本文阐述了变频技术在供水生产中的应用方式和控制方式，利用变频器的技术特点，解决了转供水泵站无人值守，实现泵站自动化管理的问题，可在节电、提高供水稳定性、降低设备投资、减少设备的维护费用等方面取得很大的效果。
关键词变频器自动化管理减人增效节能降耗
-、概述
随着现代科技的不断发展，电子技术和控制技术的不断进步，交流电机变频调速技术日趋成熟，其应用也日益广泛，无论高压或低压电机均可实现变频控制，已成为现代电气传运的主要发展方向之一。
与它相结合，不仅可以直接取代水塔、高位水箱及气压罐等传统的供水装置，为加压供水提供了新的途径，而且还可应用于转输水泵站，实现泵站的自动化控制，从而将现代化高科技引用到了供水领域。
由于采用了变频调速，电机的启动是从零开始慢慢加速达到软起的目的，无须再安装减压启动装置。
特别是对于大功率电动机来说，不但可以大幅度的节电，延长电机使用寿命，而且可以减少电机启动时对电网的影响，对电机实行过载、过流和断相、过压、欠压保护。
同时，变频器具有远程通讯接口和多种信号输出、输入接口的特性，为供水生产管理自动化的实现提供了可能。
因此，变频技术在供水生产中不仅具有十分广泛的应用前景，而且对供水企业适应当前经济形势的要求，节能减排、提高企业经济效益、增强企业发展后劲具有十分重要的促进作用。
二、变频器的主要技术特点
（1）自动调节水泵转速，使水泵转速在额定范围内任意可调（0～52Hz）。
（2）实现低转速停启泵，减少了对电机的冲击、有效地抑制了水锤效应。
（3）操作简单，降低了工人劳动强度。
（4）具有过载、过流、断相、过压、欠压等保护功能。
（5）具有远程通讯接口和多种信号输出、输入接口，有利于实现生产管理自动化。
（6）可实现不间断供水或自动定时供水。
（7）可控制多台水泵同时运行，自动实现工频/变频的切换。
（8）节电效果明显，特别是对于供水管网负荷日变化幅度较大的设施，其节电效果更为显著。
三、原理
利用变频控制，当控制开关置于自动运行方式时，系统加电后，启动一台泵变频运行，压力传感器将供水管网中的水压信号反馈到微机控制器，控制器将该信号与预设水压进行比较，控制变频器调节水泵的转速，保持供水管网水压在预设水压上，满足用水的需求。
当用户用水量增加时，变频器自动调整水泵转速增大，使供水量增大，当一台水泵工作至其转速最高时，（最高频率）仍满足不了用水需求，反映在管网水压仍达不到预设水压，则控制器自动将该泵工作状态切换至工频运行，并将变频器切换至另一台水泵上，控制其变频运行，直至满足管网供水要求。
反之亦然，若用户用水量降低，则管网压力增大，大于预设水压，控制器控制变频频率降低使水泵转速降低，减少供水，直至该泵停止，控制器自动切换使另一台工频运行的水泵变频运行，如此往复，保持管网恒压运行，使之满足供水要求，并达到降低能耗的目的。
同时该系统可设置自动断电保护、自动启动运行等功能。
当蓄水池水位过低，信号反馈至控制器控制系统自动停泵。
当蓄水池水位满足要求时，系统能自动启动水泵运行，并进行变频控制至满足供水要求。
同样，当外电网因意外停电又送电后，系统也能自动启动水泵运行。
从而免去了操作人员现场值守、启动、调整水泵运行状态。
利用无线遥控技术通过变频器的远程通讯接口，可对泵站安装远程监控系统，将泵站有关技术参数如停启状态、电流、电压、蓄水池水位、管网压力、水流量等遥测到生产运行室，根据各参数的变化分析运行状态，及时发现运行故障，并可根据实际远程调整水泵停启及运行，从而实现对泵站的自动化管理。
四、应用情况
1.改造前基本情况。
克拉玛依市供水公司某转水泵站，担负向某采油厂生产、生活供水的任务，日供水能力6 000余吨。
采用二次提升供水方式，一次输水泵房装有18.5 kW水泵2套，二次加压泵房装有110 kW水泵2套，运行人员16人。
2.造设计要求。
日供水能力7 000吨。
运行可靠，管理方便。
节能降耗。
3.改造设计方案。
（1）将二次提升供水方式改为一次供水方式，泵房设置37 kW水泵三套。
（2）运行方式采用变频控制与现场手动控制相结合的方式。
正常运行状况下，采用一台变频器控制三台水泵，根据外界影响（如故障停电、蓄水池水位变化）及管网负荷变化，自动停启泵，并调整运行泵台数及变频控制下泵的转速，实现自动恒压供水。
故障检修或维护保养时，切换至手动操作运行。
（3）通过变频器远程通讯接口，应用无线遥控技术，实现远程监控。
4.改造后效果。
（1）管理方便，实现了远程监控，现场无人值守，自动恒压供水。
（2）减人增效，免去了现场运行操作人员。
每年可减少人工及车辆等维护费用30余万元。
（3）节能降耗。
改造前：每天运行18.5 kW水泵一台，110 kW水泵用途一台。
年耗电：（18.5+110） kW×24小时×365天=1125660度
改造后：每天约1/3时间三台水泵工作，2/3时间二台水泵工作。
年耗电： 37 kW×24小时×（2台×2/3+3台×1/3）×365天=756280度
年节电：1125660度-756280度=369380度
五、结论
交流变频调速技术是现代电气传运的主要发展方向之一，将其引入供水生产领域，具有十分重要的意义，不仅仅是节能降耗，同时，为供水生产管理自动化的实现提供了一种途径。
参考文献
[1]韩安荣.通用变频器及其应用.北京：机械工业出版社，2000.
[2]张燕宾.变频调速应用实践.北京：机械工业出版社，2001.。