应用研究
变频技术在二次供水系统中的应用
侯海俊朱雷
(西宁供水（集团）有限责任公司青海西宁810001)
费事费与度用
摘要：频技水在成市供水管网二次供水系统中的应用，有利于系站设备的安全运行，同时起到增加经济效益，提高城市饮用本质量，防止水质二次污染的作用。
关键调：变频技术二次供水节能降耗应用
中图分类号：TM921.51
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)05-0102-01
由于受西宁市南高北低的地理条件限制，自来水采用重力流进入城区后，为了满足南部高地势区域的压力要求，供水集团公司在南部地区设置了二十二座二次供水加压泵站，基本采用了变频调速
技术以提高泵站运行的安全可靠性，降低泵站的运行成本。 1、变频调速技术工作原理
变频调速技术是通过一定的技术手段，将固定的50HZ交流电频率(工频)，调节改变成用电设备的供电频率（变频)，以达到控制设备转速及输出功率的目的。
设备启动后，一台主泵在变频器控制下，变频运行，当供水压力
达到设定值且流量与用水量平衡时，水票电机稳定在某一转速。当用水量增加（减少时，水泵将按变频器设定的速率加速（减速）至另稳定转速。当变频泵达到最大转速后，用水量仍在增加，系统将变频泵切换到工频运行，然后变频器切换到另一台水泵，使之变频运行。多台泵组合供水时，每当变速泵达到最大转速时，都将发生上述切换，并有新的水泵投人运行。而当水量减少时，变频泵降低转速，系统将按先开先停的顺序，逐台关闭工频泵，直到剩下一台变频泵运行。
2、变频系统的功能特点
变频调速内含交流变频调速技术和微电脑检测控制技术，对水泵进行全流量恒压控制，具备很多特点。
2.1高效节能
系统按所需压力设定，自动调节水泵转速和水泵运行台数，使供水设备运行在高效节能的最佳状态。
2.2供水压力稳定
系统实现闭环控制，能自动调节系统压力和设定压力的差值，使系统压力保持恒定，流量连续可调。
2.3PID调节功能实现自动运行
由压力传感器反馈的水压信号直接送人PLC的A/D端口，设定压力值及PID参数值，并通过PLC计算按程序完成水泵系统的控制。系统参数在实际运行中可随机调整。
2.4“体眠”功能
系统运行时经常遇到用户用水量较小或不用水的情况，为了节能，系统具备可以使水泵暂停工作的“休眠功能，当变赖器频率输出低于下限时，变频器停止工作。当变频器频率达到设定启动值后启动水泵运行。
2.5延长电机、永系使用寿命
各泵均为软启动，消除了全压启动时的冲击电流，延长了设备的使用寿命，采用各泵循环软启动，促使各泵不会因长久不用而生 102
锈或频繁使用而磨损。
2.6变频调节，有效避免了“水锤”现象 3、应用变频技术提高二次供水系统运行效益
(1变频供水系统具有高效节能、压力调节精度高、流量连续可调节的优点。应用变频技术缓解高地势地区供水矛盾，调节供水管网压力的平衡，保障城市供水服务压力。特别为满足城区高楼层用户和远程用户正常水压要求，提供了技术保障。使客户投诉大幅减少。产生了很好的社会效益。
(2)变频供水系统具有显著的节能降耗功效。二次供水加压站般由三至四台水泵电机组成。以某加压站为例，该站由1台 15KW，2台30KW电机水泵相互协调工作以满足供水系统的需要。 2台30KW水票电机实现变频、工频运行，1台15KW水泵电机始终处于工额工作状态。根据现场实际测算，3台电机日运行时间为24小时、20小时、10小时，按下述三种方式进行电耗比较：
利用阀门调节供水量时电耗为 P=(30 × 2+15) × 24=1800K WH
利用停泵运行方式调节供水量时电耗为
P=(14 × 24)+(30 × 20)+(30 × 10)=1260K WH 利用变频器调节供水量时电耗为
两台30KW电机分别变频运行10小时、8小时
P=P(0.4+0.6X+0.3X)其中X=Q/Q0 =30 × (0.4+0. 6 × 0.8+0.3 × 0.8) × 18 =604.8KWH
水泵运行电耗为15×24=360+604.8=964.8KWH
根据城区供水水压需求，变频系统以供水管网瞬时变化的水压
为稳定参数，通过微机控制输出频率，自动跟踪调节水票转速，实现对系统水压的ID闭环调节。如管网保持在0.45MP。水泵工作在最佳工况点上变频泵组效率达到80%，经上述计算加压泵站运行电耗分别下降50%，25%，经济效益显著。
随着经济快速发展，供水面积、服务人口持续增长。水泵控制采用变频技术应用于二次供水系统中提高了供水效率和供水水质，是
一种理想的二次供水解决方式。参考文献
[1K二次供水设施卫生规范》.GB
3170511997
[2KJG/T3009-93微机控制变频调速给水设备标准》