變頻器在二區(qū)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

王亞斌

【摘 要】生活用水與人們息息相關(guān)，越來越多的居民小區(qū)供水采用恒壓自動控制。隨著變頻技術(shù)的推廣，泵類專用變頻器在恒壓供水系統(tǒng)已有了廣泛應(yīng)用。本文主要介紹富士變頻器FRN30G11S-4在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】恒壓供水；變頻器；傳感器 PID

1 恒壓供水系統(tǒng)描述

小區(qū)供水的基本模式：

小區(qū)恒壓供水的一般模式為通過水泵提高供水管道壓力，將水上揚送至高層住戶。由于用戶用水時間及用水量變化，要求維持管道供水壓力，通過調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速，可實現(xiàn)壓力恒定。

2 變頻器在恒壓供水中的應(yīng)用

2.1 恒壓供水變頻控制工作原理

變頻器根據(jù)給定壓力指令控制水泵電機，出口檢測壓力傳感器將管道壓力信號反饋給變頻器，經(jīng)變頻器內(nèi)置的PID進行控制。當實際壓力小于設(shè)定壓力時，變頻器控制電機加速；當實際壓力大于給定壓力時，變頻器控制電機減速，從而保持管道壓力恒定。

2.2 變頻器的應(yīng)用

介紹恒壓供水系統(tǒng)的調(diào)試情況。

2.2.1 電氣構(gòu)成

大化二區(qū)生活供水系統(tǒng)由三臺水泵構(gòu)成，每臺水泵的功率為11kW，采用一臺FRN30G11S-4及供水附件進行控制。壓力檢測采用電阻式遠傳壓力表，量程為1MPa。該系統(tǒng)的主要電氣控制框圖如圖2所示，圖3為主電路圖。

2.2.2 恒壓控制過程

采用多泵固定順序投切方式，其加泵、退泵過程如下：

加泵過程：當實際壓力小于設(shè)定壓力時，變頻器啟動后拖動1號水泵電機運行，待運行頻率上升至50Hz，并經(jīng)設(shè)定的泵切換判斷時間后，1號泵切換到工頻運行，而變頻器則繼續(xù)起動2號泵運行，同樣的，待變頻器工作頻率上升至50Hz，并經(jīng)設(shè)定的泵切換判斷時間后，2號泵切換到工頻運行，變頻器起動3號泵變頻運行，直到實際壓力等于設(shè)定壓力時，變頻器拖動相應(yīng)的水泵電機運行。

退泵過程：退泵過程為加泵過程的逆過程。當實際壓力大于設(shè)定壓力，1號工頻泵先停止，變頻器驅(qū)動當前泵運行，若實際壓力仍大于設(shè)定壓力，再停止2號工頻泵，變頻器驅(qū)動當前泵運行，若實際壓力還大于設(shè)壓力，則變頻器降低當前頻率，直至實際壓力等于設(shè)定壓力。

2.2.3 主要參數(shù)設(shè)定

主要參數(shù)：運行參數(shù)選擇、反饋信號特性、設(shè)壓力值、反饋通道增益、外部運行命令、加速時間、PID控制器結(jié)構(gòu)、減速時間、V/F曲線設(shè)定、下限頻率、下限頻率運行模式、遠傳壓力表量程、起動方式、下限壓力設(shè)定值、上限壓力設(shè)定值、故障自恢復(fù)次數(shù)、PID設(shè)定通道、PID反饋通道、固定順序切換。

3 小結(jié)

目前恒壓變頻控制技術(shù)已經(jīng)比較成熟，應(yīng)用也較普遍。采用變頻控制既達到了節(jié)能效果，同時也實現(xiàn)了小區(qū)供水系統(tǒng)的自動控制。另一方面，采用變頻器控制可簡化電氣控制電路，維護方便，水泵電機實現(xiàn)軟起動亦可延長電機的使用壽命。二區(qū)自采用恒壓變頻控制到目前為止，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，節(jié)能效果也達到了預(yù)期目標。

【參考文獻】

[1]徐海，施利春，孫佃升，王東輝.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010，9.

[2]張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2005，7.

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