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變頻供水范文1
（1）變頻器小于50Hz時，由于I*R很小，所以U/F=E/F不變時，磁通為常數，轉矩和電流成正比，這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載（轉矩）能力，并成為恒轉矩調速。
（2）變頻器50Hz以上時，通常的電機是按50Hz電壓設計制造的，其額定轉矩也是在這個電壓范圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速。 (T=Te， P
下面用公式來定性的分析一下頻率在50Hz時的情況。眾所周知，對一個特定的電機來說， 其額定電壓和額定電流是不變的。如變頻器和電機額定值都是: 15kW/380V/30A， 電機可以工作在50Hz以上。
當轉速為50Hz時，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A。 這時如果增大輸出頻率到60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A。 很顯然輸出功率不變。所以我們稱之為恒功率調速。
這時的轉矩情況怎樣呢？由于功率是角速度與轉矩的乘積。因為功率不變，角速度增加了，所以轉矩會相應減小。[7]我們還可以再換一個角度來看：從電機的定子電壓
因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小。
結論：當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時，電機的輸出轉矩會減小。
2.1.2變頻器結構電路圖
主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動電路、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。變頻器結構圖如圖2-1所示。
圖2-1變頻器結構圖
2.1.3變頻器的配線
1、主回路端子臺的配線圖如圖2-2所示。
圖2-2 變頻器配線圖
2、控制回路端子
（1）控制回路端子圖
變頻器實際應用中接線端子排列如圖2-3所示。
圖2-3 變頻器端子圖
（2）控制回路端子功能說明
變頻器中所用的各個端子說明如表2-1所示。
JP1跳線說明：
電源：1-2短接，[8]V+輸出5V/50mA。
電源：2-3短接，V+輸出10V/10mA。
表2-1 變頻器端子功能表
種類
端子符號
端子功能
V+
向外提供+5V/50mA電源
或+10V/10mA電源
由控制板上JP1選擇
向外提供-10V/10mA電源
頻率設定電壓信號輸入端1
0～10V
頻率設定電壓信號輸入端2
-10～10V
頻率設定電流信號輸入正端（電流流入端）
0～20mA
頻率設定電壓信號的公共端（V+、V-電源地），頻率設定電流信號輸入負端（電流流出端）
控
制
端
子
X1
多功能輸入端子1
多功能輸入端子的具體功能由參數L-63 ~ L-69設定，端子與CM端閉合有效
多功能輸入端子2
多功能輸入端子3
多功能輸入端子4
多功能輸入端子5
多功能輸入端子6
多功能輸入端子7，也可作外部脈沖信號的輸入端子
正轉控制命令端
與CM端閉合有效，FWD-CM決定面板控制方式時的運轉方向。
逆轉控制命令端
故障復位輸入端
控制端子的公共端
向外提供的+24V/50mA的電源 （CM端子為該電源地）
模擬
輸出
可編程電壓信號輸出端，外接電壓表頭（由參數b-10設定）
最大允許電流1mA
輸出電壓0～10V
可編程頻率信號輸出端，外接頻率計（由參數b-11設定）
最高輸出信號頻率50KHz、幅值10V
AM、FM端子的公共端
內部與GND端相連
可編程開路集電極輸出，由參數b-15及b-16設定
最大負載電流50mA，最高承受電壓24V
故
障
輸
出
變頻器正常：TA-TB閉合
TA-TC斷開
變頻器故障：TA-TB斷開
TA-TC閉合
觸點容量：AC250V 1A
阻性負載
RS485通訊端子
3、變頻器的基本配線圖如圖2-4所示。
圖2-4 變頻器基本配線圖
2.1.4 故障診斷與對策
當變頻器有故障時，1泵故障輸入置1，1泵停止，具體故障如表2-2。
2.2軟起動
2.2.1軟起動的基本原理
軟起動器是一種用來控制鼠籠型異步電動機的新設備，集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新型電機控制裝置，國外稱為 Soft Starter。軟啟器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網避免了諧波污染。[9]軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉數逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。
2.2.2常見故障的排除
STR軟啟動器有10種保護功能。當軟啟動器故障保護功能動作時，軟啟動器立即停機。操作鍵盤顯示故障保護代碼，用戶可根據代碼所對應的故障原因進行分析處理。在故障排除后，可通過復位鍵RESET進行復位。使軟啟動器回到啟動準備狀態。詳見表2-3。
表2-3 軟啟動器故障對策表
2.3 文本顯示器
變頻供水范文2
關鍵字：變頻供水設備循環軟啟動深水井生活消防合用
1.引言
隨著變頻調速技術的發展和人們對生活飲用水品質要求的不斷提高，變頻供水設備已廣泛應用于多層住宅小區生活及高層建筑生活消防供水系統。
2.變頻供水設備的使用現狀
2.1普通循環軟啟動變頻供水設備
該類型設備在實際應用中較多，系統由水泵機組、循環軟啟動變頻柜、壓力儀表、管路系統等構成。變頻柜由變頻調速器，PLC(或變頻控制器)，低壓電器等構成。系統一般選擇同型號水泵2～4臺，以3臺泵為例，系統的工作情況如下：平時1臺泵變頻供水，當1臺泵供水不足時，先開的泵轉為工頻運行，變頻柜再軟啟動第2臺泵，若流量還不夠，第2臺泵轉為工頻運行，變頻柜再軟啟動第3臺泵。若用水量減少，按啟泵順序依次停止工頻泵，直到最后1臺泵變頻恒壓供水。另外系統具有定時換泵功能，若某臺泵連續運行超過設定切換時間(一般設為1--2天)，變頻柜可自動停止該泵切換到下一臺泵繼續變頻運行。換泵時間由程序設定，可按要求隨時調整。這樣可均衡各泵的運行時間，延長整體泵組的壽命。為達到更好的節能目的，多功能變頻控制器設有雙恒壓接口，系統可實現雙恒壓供水功能。該系統一般適用于規模較小的多層住宅小區(如300戶以內)或其它小規模用水系統，水泵功率一般不超過7.5kW。另外也適用于小流量用水時間很短或用水量變化不大的其它場合，如循環水系統。
2.2帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備
當變頻供水系統在小流量或零流量的情況下，比如在夜間用水低谷時，系統內的用水量很小，此時水泵在低流量下運行，會造成水泵效率大大降低，不能達到節能的目的，水泵功率越大用電越多。例如對300～1000戶的多層住宅小區或600戶左右的小高層住宅樓群(12層以內)的生活用水系統，生活主泵功率一般在15kW左右，系統的零流量頻率f0一般為25～35Hz，故在夜間小流量時，采用主泵變頻供水效率較低。這就涉及供水系統在小流量或零流量時的節電問題，一般可以采取4種方案：①變頻主泵+工頻輔泵；②變頻主泵+工頻輔泵+氣壓罐；③變頻主泵+氣壓罐；④變頻主泵+變頻輔泵+氣壓罐。從節能、投資角度看第4種方案更為適宜，該方案即在原變頻主泵基礎上，再配備1～2臺小泵專用在夜間或平時小流量時變頻供水，一般選擇小泵流量為3～6m3/h，居民區戶數越多，流量可適當選擇大些。小泵功率一般為1.5～3kW，小泵的揚程按主泵揚程或略低于主泵揚程即可。變頻柜采用PLC控制，程序采用模塊化設計，系統控制流程見圖1。平時系統運行于主泵循環軟啟動變頻供水模式，系統用水量減小時，主泵頻率逐漸降低，當頻率低于小流量頻率時，PID調節器發出低頻切換信號，延時后，系統自動進入小泵變頻供水模式。當用水量增大，小泵流量不能滿足系統需要時，PID調節器發出滿頻信號，延時后，系統自動返回主泵循環軟啟動變頻供水模式。為達到更好的節能效果，系統也可實現雙恒壓供水功能。以杭州某住宅小區變頻供水系統為例，生活主泵配QDG30?20×3立式多級泵2臺，單臺Q=30m3/h，H=60m，N=11kW，小泵配QDL4.8-8×6立式多級泵1臺，Q=4.8m3/h，H=48m，N=1.5kW。在用水非高峰時，主泵運行小流量頻率平均為30Hz，電流為6.5A，采用小泵時小流量頻率平均為35Hz，電流為2.5A，按每天小流量運行時間15h計算，每年可節電3800kW•h。
2.3全流量高效變頻供水設備
對比較大的生活小區和高層建筑的生活用水，若單配主泵機組和小流量泵，因小泵流量QL和主泵流量QM差別較大，當流量調節范圍在QL～1/3Qm時，水泵的運行效率仍很低，導致水泵運行不經濟，浪費電能。并且流量在大于或接近QL時還會出現頻繁的換泵操作。為實現在全流量范圍內水泵始終能高效率運行，這就有必要再增加一種中流量水泵，流量可選為1/3Qm～1/2QM。特殊情況下還可增加2種中流量水泵。這樣整體水泵流量選擇呈階梯狀，從而使得設備在任何流量段運行時均處于水泵的高效率段，更加節能。變頻柜控制核心由PLC和多功能PID調節儀構成。系統也可實現雙恒壓供水功能，中泵和小泵變頻時低恒壓供水，主泵變頻時高恒壓供水。
2.4深水井變頻供水設備
目前深水井潛水泵采用變頻調速控制的也非常廣泛，主要是因為不需再建水塔，設備占地小，建設周期短，水質無二次污染，水泵軟啟動軟停車，故障率低，大修周期延長，壽命提高。但對夜間也要求供水的系統(一般居民生活用水都有要求)，仍存在夜間小流量"費電"問題。一般潛水泵功率較大，小流量頻率fL一般在28Hz以上。如30kW的潛水泵，小流量頻率按30Hz計算，每天夜間近6h內約有50kW•h電能"浪費"，一年就是18000kW•h!這還未計入白天小流量時的用電。為解決小流量耗電問題，可增配1臺直徑600～1200的囊式氣壓罐，一般氣壓罐可直接安裝在泵房。根據氣壓罐的調節容量合理設置小流量頻率fL。變頻柜控制核心仍為PLC和多功能PID調節儀，當系統用水量變小，運行頻率降至小流量頻率fL時，系統進入小流量變頻穩壓狀態，同時PLC自動計算潛水泵啟動次數，若小時啟動次數D≥12次，系統則回到潛水泵變頻恒壓供水狀態。
2.5生活消防合用變頻供水設備
對多層建筑，《建筑設計防火規范》GBJ16-87第8.1.2條規定"消防給水宜與生產、生活給水管道合用"。但對高層建筑，《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95第7.4.1條規定"室內消防給水系統應與生活、生產給水系統分開獨立設置"。而12層以內小高層建筑(特別是住宅樓群)，生活消防壓力差別不大，若管材選用適當或消防管路采取防倒流措施，在采用變頻設備及電源可靠條件下，建議高規適當放寬要求應允許生活消防合用供水設備。同時有以下優點： (1)生活消防泵組定時輪換運行，不會因消防泵長期不用或管理不善而使水泵銹死，機組時刻處在工作狀態。 (2)生活泵組和消防泵組合用，基本節省一套消防泵,且便于設備管理和維護。(3)設備自動化程度高，供水穩定可靠，且水質無二次污染。(4)水泵軟啟動軟停車，無沖擊和超壓危害。系統可按循環軟啟動變頻設備或帶小流量泵的循環軟啟動變頻供水設備選型，主泵流量按生活、消防兩者最大的來選擇，并留有1臺備用泵，揚程一般按消防設計壓力選擇。
3.結論
(1)生活供水系統采用變頻供水設備可改善供水水質，且自動化程度高，又是國家節能推廣技術，但若選擇使用不當，又會造成電能"浪費"，達不到預期目標。因此建議設計人員和用戶在方案確定之前應根據用水性質、用水特點、用水規模、設備投資等因素綜合考慮，在保證可靠供水前提下，充分發揮變頻調速的節能潛力。
變頻供水范文3
關鍵詞：變頻控制 恒壓供水 系統設計
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0016-02
水是生命之源、是人類生存的基礎，居民生活用水質和量的水平是衡量一個國家和地區文明程度的一個重要標志，占全國人口70%的農村居民生活用水質量的高低直接關系到我國整體文明建設的進程和水平。我國改革開放以來，經濟“持續、快速、健康”的增長，綜合國力明顯增強，各行各業快速發展，全國提前實現了第二步戰略目標。而農村供水作為農民生活的重要基礎設施基本處于一種自然發展狀態，突出存在水壓時低時高、各部位的水壓差異大、供水可靠性差等問題，與快速發展的農村經濟形勢脫節，已開始制約農民生活質量的進一步提高。截止到2005年全國共建成農村飲水工程300多萬處，其中，鄉鎮集中供水工程3.2萬處，村集中供水10多萬處。農村居民中享受自來水的人數約4億多人，占農村總人口的45%。但自然村屯自來水普及率僅29%。供水量為北方每人每日供水10L左右，南方40L左右。比國際上發展中國家農村供水量20～50L/d的標準低。因此，加速發展農村飲水和鄉鎮供水工作是關系到農村社會經濟發展、提高農村人口素質、穩定農村社會的大問題，是促進農業現代化建設的重要內容之一。
1 變頻恒壓供水控制系統設計思路
本恒壓變頻供水控制系統設計旨在達到用戶打開水龍頭閥門，同時單片機、PLC等控制器采集水壓傳感器壓力變化值，調節供水網中水泵旋轉頻率，調節水泵的輸出流量，保證供水出口壓力保持不變，實現恒壓供水。做到用戶段不管用水量大小，總保持管網水壓基本恒定，這樣，即可滿足各部位的用戶對水的需求，又不使電動機空轉，造成電能的浪費。其基本本結構為： PLC+變頻器+變頻調速的泵（如圖1）。
供水管網的管內壓力與水泵的轉速、用戶用水負荷等有關，水泵轉速越快，管內壓力越大，用水負荷就越大，管內壓力越小。在供水系統中，負荷往往是不可控的，因此，在恒壓供水系統中，只有調節泵的轉速來控制壓力。本設計水泵的轉速控制使用PID控制算法來控制，PID控制模塊具有比較和差分的功能，供水的壓力低于設定壓力，變頻器就會將運行頻率升高，反之則降低，并且可以根據壓力變化的快慢進行差分調節。利用系統中的壓力傳感器將壓力信號與設定值進行比較，送入PID等控制器，PLC將控制器計算的數值輸出到變頻器，變頻器根據輸入的模擬量，改變輸出的電壓及頻率，從而實現對電動機的轉速的調節，改變管內壓力，實現恒壓供水控制。
2 本項目控制系統方案設計
本設計為基于計算機遠程分布式網絡控制的恒壓變頻控制系統，包括遠程監控與管理系統、中間路由傳輸系統和本地供水控制系統三大部分；遠程監控與管理系統是局部區域供水網絡的高層管理器，負責對本地工作站供水信息采集和統計，分析本地服務站供水狀況和供水使用情況，并實現了對本地服務站系統進行遠程監控、故障診斷等功能，實時確認各本地服務器供水系統正常穩定運轉。鏈路通信網路負責遠程監控與管理系統與本地供水網路的正常通信，若干個本地供水系統組成一個龐大的子網絡系統，由于主系統與子系統的距離較遠，考慮農村分散式供水系統零星分布等現狀，設計子系統分布為分布式網絡終端，主控制網路與子控制網絡之間的通信方式是基于TCP/IP協議的遠程網絡通信模式。
3 本地供水控制系統設計
本地供水控制系統是整個系統的執行部分，是本地供水系統中的執行部分，主要包括本地服務器、PLC可編程邏輯控制器、變頻器、水泵和水壓表等組成部分（圖2）。
本地PC機與PLC組成主從式控制系統，可編程邏輯控制器PLC與變頻器和水壓表構成交互網絡，通過RS232或者網絡接口進行通信，本項目中，采用了工業標準協議Modbus協議，首先對水壓表和變頻器定義不同的地址，地址標號不能重復，避免出現同一地址響應沖突，引發通信故障，PLC以廣播方式給所有從級設備發送指令。
PLC可編程邏輯控制器實時采集嵌入在輸水管道中的水壓表的數值，然后將水壓表的實際值跟設定值作比較，然后將比較結果輸送到PID控制器或者模糊算法控制器，并將控制器數據的結果轉化為控制輸出量，PLC邏輯控制器將計算以后的控制輸出量通過發送到變頻器中，控制變頻器的輸出，從而改變水泵的運行狀態，水泵系統是一個大慣量、非線性系統，在控制過程中，首先要確定各種啟動參數，如Kp、Ki、Kd等pid控制參數，實現水泵的無抖動超調優化控制，保證電機平穩運行。
在本地供水系統中，隨著用水網絡的增大，用戶用水的增多，供水任務的增大，單臺水泵往往難以解決供水問題，在用水高峰期，往往需要多臺水泵并行供水，對于高層樓宇，則需要多級水泵串聯來實現，本系統在設計過程中，并行供水系統的設計流程為：
初始化相關配置參數，采集供水網絡壓力信息，電機進行初始化等。
采集供水網絡中各壓力傳感器上水壓的大小，在供水網絡中，存在壓力傳感器比較多，因此，需要先開辟大塊內存或者采用數據庫保存壓力值。
計算供水網絡中水泵上下端總的壓力值大小。
根據計算出壓力值大小，判斷開啟水泵的多少和功率的大小，當實際壓力值小于閾值1時，僅開啟水泵1，當實際壓力值大于閾值1小于閾值2是，開啟水泵1和水泵2，當實際壓力值大于閾值2小于閾值3是，開啟水泵1、水泵2和水泵3，依次類推。完成多水泵并行增減壓的功能。
具體流程圖如下圖3。
4 遠程監控與管理系統設計
本設計通過對泵站業務需求和功能需求的分析，把泵站作為相對獨立的部分進行監控，不但要能實現就地控制的各種功能，還要能實現手動控制和就地控制的相互切換，當系統出現故障時，送水泵房仍能實現就地控制，達到以下功能。
（1）控制功能：功能分自動和手控兩種方式，在轉換開關處于自動位置時，便立即進入自動控制狀態。
（2）監測功能：不論設備處于哪種工作方式下，即使在手動方式下，系統具有對設備的狀態和參數實時監測功能。監測信號的設置是根據設備控制流程需要、保護設備安全需要、生產管理需要和提供設備故障查詢而選定的。
遠程監控與管理系統是整個恒壓變頻供水網絡的最高層次，是信息處理的核心部分，主要負責實時監控本地供水系統現狀和整體網絡運行狀況統計分析。與現有農村落后供水方式相比較，系統能夠監控各個供水地區異常的出現，并及時發出報警信息，通知維護和管理人員作出反應，可以避免因遠程管道斷裂，影響農村居民用水、造成水資源浪等現場。對于現有的農村供水系統中，供水水源與用水區域相隔較遠，若供水部位系統出現異常故障，管理人員不能夠及時察覺，易造成供水中斷或系統癱瘓，嚴重影響下游農村星散用戶取水方便。
5 網絡通信模塊
本設計的遠程監控與管理系統上位機軟件采用Visual 2010編程軟件編寫，主要包括通信功能、數據庫管理功能和故障自診斷功能，并集成了匯總打印外部設備，通信功能采用了socket通信方式下地Client/Server（客戶機/服務器）模型，這種方案客戶應用程序向服務器程序請求服務（圖4 Socket編程流程圖）。一個服務程序通常在一個眾所周知的地址監聽對服務的請求，也就是說，服務進程一直處于休眠狀態，直到一個客戶向這個服務的地址提出了連接請求。在這個時刻，服務程序被“驚醒”并且為客戶提供服務-對客戶的請求作出適當的反應。
6 結語
本設計設計了一個基于計算機網絡通信的恒壓變頻分布式控制系統和大型遠程監控軟件，開發了上位機遠程實時監控系統軟件、下位機PLC工作站組、變頻控制器和水泵機組、實施故障自診斷軟件系統等；能進行供水網路中局部供水故障的自行診斷與排查，及時發現故障位置；做到了用戶段不管用水量大小，總保持管網水壓基本恒定，實現了滿足各部位的用戶對水的需求的目標，大幅度的提高了農村供水可靠性。應用本變頻恒壓供水控制系統，對改善農村生活質量有切實的意義，該設計具有廣闊的應用前景和推廣價值。
參考文獻
[1] 魏偉.PLC控制技術于應用[M].北京：中國輕工業出版社，2010：195-214.
[2] 張萬忠，孫晉.可編程控制器入門與應用實例[M].北京：中國電力出版社，2005.
[3] 楊東平.變頻調速恒壓供水系統綜述[J].南寧職業技術學院學報，2004，9（3）：77-80.
變頻供水范文4
關鍵詞：無負壓，傳統，二次供水，污染，應用
近年來，隨著城市建設步伐的加快，越來越多的高層建筑矗立在城市街頭。如何選擇科學合理、安全衛生的二次供水方式更好地保障高層供水成為城市二次供水面臨的問題。如今，二次供水系統也經歷了不同的發展階段，從過去老式的水泵加屋頂水箱到后來的變頻恒壓供水，再到近年來的無負壓變頻恒壓供水。
現就無負壓變頻恒壓供水在城市二次供水中的具體應用進行簡要的探討。
1無負壓變頻恒壓供水系統簡介
無負壓變頻恒壓供水系統是在傳統變頻恒壓供水系統基礎上發展起來的，主要由無負壓調節罐、水泵、氣壓罐、智能控制系統等部分組成。無負壓變頻恒壓供水系統是在采用獨特的預壓平衡技術、負壓反饋技術、真空抑制技術及信號采集分析處理技術的基礎上，采取完全與空氣隔絕、外界管網不受影響為前提，利用原有供水管網壓力進行高效節能供水的一種二次加壓方式。
工作原理：供水管網中的自來水直接進入調節罐，罐內的空氣從真空消除器內排出，待水充滿后，真空消除器自動關閉。當供水管網能夠滿足用水壓力及水量要求時，系統通過旁通止回閥向用戶管道直接供水；當供水管網的壓力不能滿足用水要求時，系統通過壓力傳感器（或壓力控制器、電接點壓表）發出信號啟動水泵運行。水泵供水時，若供水管網的水量大于水泵流量，系統保持正常供水；用水高峰期時，若供水管網水量小于水泵流量時，調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時，空氣由真空消除器進入調節罐，消除了供水管網的負壓，用水高峰期過后，系統恢復正常的狀態。若供水管網停水導致調節罐內的水位不斷下降，液位探測器發出水泵停機信號保護水泵機組。
2無負壓變頻恒壓供水系統的特點
無負壓變頻恒壓供水系統是在傳統恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水系統，其主要特征是取消了泵前的水池或水箱，水泵直接從市政供水管網上吸水，通過先進的自動控制系統對泵前和泵后壓力進行調節。
無負壓變頻恒壓供水系統主要具有以下優點:
1) 清潔衛生
傳統的水池二次加壓供水方式采取的是自來水直接進入水池中，水池的水易被贓物甚至動物尸體所污染，尤其在夏天易產生藻類或滋生蚊蟲，直接影響到用戶的身體健康。無負壓變頻恒壓供水系統由于刪減了泵前的水池或水箱，實現了全封閉供水,，從根本上杜絕了自來水在水池或水箱中滯留時與空氣接觸而產生的水質污染，利用調節裝置采用全封閉式供水方式，消除了二次污染。
2) 節能高效
傳統的水池二次加壓供水方式的水池是用來儲存水的，原有的供水管網水壓釋放為零，浪費了管網原有壓力能。無負壓變頻恒壓供水系統利用調節裝置與供水管網連接，可充分利用管網的壓力能，直接利用市政供水管網余壓，實現疊壓供水，不但節約大量的運行成本，而且降低水泵的裝機容量；同時采用變頻方式進行軟啟動，避免了電流沖擊；實現恒壓控制，也避免了對管網的沖擊，延長了管路及閥門的壽命。
3) 結構緊湊、節省投資
傳統的水池二次加壓供水方式需建造水池，工程總投資大，并且使用過程中要定期清洗，不但增加了工程的總投資，還增加了日常的維護費用。無負壓變頻恒壓供水系統利用調節裝置供水，取消了泵前的水池（或水箱），節省投資，減少占地，可以通過提高防護等級實現供水系統室外安裝，取消水泵房，增加建筑物的有效使用面積。同時可根據用戶的現場情況可以采用立式或臥式不同的安裝方式，檢修方便。
無負壓變頻恒壓供水與傳統變頻恒壓供水對比表
3 無負壓變頻恒壓供水系統的適用范圍
1) 適用于供水管網壓力不足地區的加壓給水。
2) 新建改建擴建的住宅小區、寫字樓、綜合樓生活用水。
3) 供水企業中間加壓泵站。
4) 工礦企業的生活、生產用水等。
5) 各種循環水系統。
盡管無負壓變頻恒壓供水有它自身的優點，但是由于其技術特點，應用上也存在一定的局限性。當用戶最大用水量大于供水管網最小進水量時，即出現求大于供的情況時就不允許采用無負壓變頻恒壓供水，在可能對市政供水管網造成污染的場所也不能應用。主要包括以下場所：1) 城市供水管網經常停水的區域；2) 城市供水管網可利用水頭過低的區域；3) 城市供水管網供水Q（水量）、H（壓力） 波動過大的區域；4) 使用無負壓供水設備后，對周邊現有(或規劃) 用戶用水會造成嚴重影響的區域；5) 供水保證率要求高，不允許停水的用戶；6) 凡可能對市政管網造成回流污染危害的相關行業，如醫院、化工行業等。
4 無負壓變頻恒壓供水系統在保定市二次供水中的應用
保定市市區面積近110平方公里，用水人口近100萬，城市供水管網平均水壓0.3MPa，供水普及率達100%。隨著城市發展，新建居民小區多為10層以上高層住宅。為保證高層供水，需配套建設二次供水系統。2005年以前，主要采取的是傳統的蓄水池二次加壓供水方式。這種二次供水方式最容易發生二次供水水質污染事件。保定市市區發生的最嚴重的一次二次供水污染事件是1994年10月，在南大街小區B區，由于二次供水設施設計不合理，蓄水池溢水口設計較低，并直接與雨水管道相連。當時小區內污水管道堵塞，污水流入雨水管道里，然后流入到蓄水池中，造成二次供水污染，數百人受害。2005年以后，市區二次供水逐步采取無負壓變頻恒壓供水方式，每年新增設備在30套左右。近年來，從未發生一起因無負壓變頻恒壓供水造成的水質事故。
5 無負壓變頻恒壓供水系統未來的發展趨勢
變頻供水范文5
關鍵詞：變頻調速恒壓、變壓供水、能耗
中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A
一、前言
在實際給水系統中,為提高供水的可靠性 ,用于增壓的水泵都是根據管網最不利工況下的流量、揚程而選定的 ,但管網中高峰用水量時間不長,用水量在大多數時間里都小于最不利工況時的流量 ,其揚程將隨流量的下降而上升 ,使水泵經常處于揚程過剩的情況下運行。因此。變頻調速供水設備就應運而生, 它能夠根據管網中的實際用水量及水壓 ,通過自動調節水泵的轉速而達到供需平衡。
二、變頻調速恒壓供水系統
恒壓供水系統城市建設、社會穩定具有非常重要的意義。例如，恒壓供水系統能夠保證發生火災時為消防系統提供充足的水源。對于某些工業或特殊用戶來說，恒壓供水也是非常重要的。例如由于工藝需求，要求生產過程中自來水供水穩定可靠，若不能實現恒壓供水可能影響產品質量，嚴重時可能導致產品報廢和設備損壞。因此，采用恒壓供水系統，對社會建設、經濟發展具有重大意義。
電力技術的不斷發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能供水控制系統取代了以往壓力罐和高位水箱等供水設備。其基本原理是：變頻調速供水設備在運行時變頻調速器控制水泵電機的速度，通過速度的變化保持水壓恒定，當管網實際水壓低于設定水壓時，變頻調速器會按順序循環軟啟動相應臺數的水泵來滿足水壓恒定，當管網實際水壓高于設定水壓時，變頻調速器按相反順序切掉相應的水泵電機。變頻調速供水系統起動平穩，起動電流可限，因而能夠避免起動時對電網的沖擊；另外，變頻調速供水系統，水泵平均轉速降低，水管平均壓力穩定，延長了水泵、管道和閥門等器件的使用壽命。其功能齊全周到、操作簡單方便、運行穩定安全，使供水實現節電、節水、節省人力，顯著提高了其經濟效益。
三、變頻調速供水設備的工作原理
供水系統中揚程發生變化時, 壓力傳感器即向微機控制器輸入水泵出水管壓力的信號,若出水管壓力值大于系統中設計供水量對應的壓力時, 微機控制器即向變額調速器發出降低電源頻率的信號 ,水泵轉速隨即降低 ,使水泵出水量減少 ,水泵出水管的壓力降低 。反之亦然。變頻調速供水設備一般由單臺變頻調速泵, 或變頻調速泵和恒速泵組合構成水泵機組, 電氣控制柜、壓力傳感器 、管路及管路附件等組成 ?？刂凭軆扔须姎饨泳€ 、開關、
保護系統、變頻調速系統和信息處理自動閉合控制系統等。
目前變頻調速設備中水泵的運行方式 ,按水泵出口工況常分為兩種:水泵變頻調速恒壓變流量運行和水泵變頻調速變壓變流量運行 。恒壓變流量供水的控制參數設定為水泵出口恒壓, 變壓變流量供水是指設備的出口按給水管網運行要求變壓變流量供水。設備的構造和恒壓變流量供水設備基本相同,只是控制信號的采集和處理及傳感系統與恒壓變流量設備不一致 。變壓變流量供水設備的控制參數的設定, 可以在給水管網最不利點(控制點 )恒壓控制 ,還可在設備出口按設定的管網運行特性曲線變壓控制。前者需要解決壓力變送器的布線和安裝 ,后者需要到現場獲取不同時段的壓力流量關系數據 ,建立符合實際的管網特性數學模型。總之 ,變壓變流量供水設備關鍵是解決好控制參數的設定和傳感問題。
四、供水方式的能耗對比
兩種運行方式的能量消耗與水泵恒速運行時能量消耗的比較 ,可用圖1水泵耗能分析圖解釋。
水泵的工況點是由水泵運行特性曲線(如n0)與管網特性曲線(如 R0)的交點,從圖1可以看出,水泵在恒速運行時, 工況點只能在對應 n=n0的一條曲線上移動,當管網中流量減小,Q0降為Q1時,工況點要從 A0變為A1,就要調整閥門, 使得管網特性曲線變為R′0, 用戶壓力升高為H′st。而實際管網這時只需要在C1點工作,因此,有A1C1段揚程的浪費,流量越小揚程浪費越大。如果采用水泵變頻調速出口恒壓 (壓力為H0)運行, 當管網中流量從設計流量Q0降為 Q1時 ,由于水泵變頻調速使轉速從n變為n1,水泵的供水壓力仍維持在H0,工況點變為B1,同樣實際管網這時還是需要在C1點工作, 因此有B1C1段揚程的浪費, 但比起恒速運行少了A1B1段揚程的浪費 ,顯然這多消耗的揚程同樣是無效消耗于管網之中。如果采用變頻調速變壓變流量運行, 在已知管網特性的情況下, 通過自動調節水泵轉速, 使工況點按管網特性曲線移動, 即當流量Q分別為Q0, Q1,Q2時, 根據管網特性所對應的揚程來調節轉速分別為n1,n2,工況點分別為C1, C2 ,這時將沒有多余揚程浪費,比恒壓供水模式減少了B1C1段揚程的浪費 ,比不調速的情況減少了A1C1段揚程的浪費。所以,應該說這種運行方式是最節能的。比較兩種供水方式,變壓變流量供水設備節能效果好, 同時改善給水管網對流量變化的適應性, 提高了管網的供水安全可靠性。并且管道和設備的保養、維修工作量與費用大大減少。但這種設備控制信號的采集和傳感系統比較復雜,調試工作量大,設計時必須有一定的管網基本技術資料 ,對目前為止,應用有一定困難。而恒壓變流量供水自動控制系統比較簡單，容易實現,運行調試工作量較少。在一定程度上解決了恒速水泵系統運行中的能源浪費問題 ,所以應用比較廣泛。
圖1水泵耗能分析圖
五、恒壓供水與變壓供水能耗分析
以某小區供水泵站為例，具體分析恒壓供水和變壓供水的能耗情況。該泵站采用恒壓供水方式，恒壓值為0．4MPa，使用的水泵流量 100m3／h，揚程 50m，配套功率 22kW，共4臺，其性能如表 1和圖2所示，泵站設計流量400m／h，靜揚程20m，
1、恒壓供水能耗分析
如圖3所示，當轉速低于 n=2500r／rain，變頻器頻率約為 42Hz時，水泵降速后的性能線與恒壓線不能相交，系統已失去調節作用，流量再減小，變頻器的轉速也不會下降。
如圖4所示，轉速在 n=2600r／min和 n=2700r／min范圍時，百噸水能耗最低，這是因為在這個轉速范圍內，流量在 80～100m／h變化，泵效較高。而轉速低于 n=2600r／min以后，百噸水能耗上升很快，比全速運行能耗還大，而一天當中用水低谷期較長，這時恒壓供水不但不節能，反而浪費更大 。
2、變壓供水能耗分析
圖5是單泵變壓供水的運行情況，當轉速低于n=1800r／min，變頻器頻率約為30Hz時，水泵降速后的性能線與恒壓線已快要不相交了，流量再減小，變頻器的轉速也不會下降。
圖6是水泵轉速與效率的關系。圖中可以看出隨著轉速的降低，水泵高效區域向小流量偏移，流量在40～120m／h的范圍中，都處在 70％的高效區內，單泵變流范圍非常理想。
3、變壓供水與恒壓供水的能耗比較
變壓供水與恒壓供 水可從以下幾方面進行比較 ：
（1）變速范圍
恒壓供水由于受恒壓線的限制，該泵站變速下限為 n=2480r／min左右，而變壓供水由于沿管網特性曲線運行，變速下限卻達到 n=1800r／min，變頻器功能得到了充分利用。
（2）水泵高效區范圍
由于變速范圍大，使變壓供水方式的水泵高效區移動范圍也變大，約為40―120m／h，而恒壓供水方式約為 80～120m／h，使流量的高效調節范圍少 了近 40m／h。
六、結束語
綜上所述，變頻調速是利用壓力或流量傳感器反饋輸出水壓，通過變頻器控制水泵轉速，根據具體用水情況不斷改變水泵的流量來適應用戶用水量需求的裝置。變頻調速恒壓一種較為節能的技術,較適用于流量不穩定, 變化頻繁且幅度較大的供水系統中，變壓變流量供水比恒壓變流量供水更節能 ,
參考文獻：
[1]袁 云，俞賽峰，林 磊，等．排水泵站變頻節能的工程實踐和機理初探[J]．排灌機械，2006，24(5)：25―28．
變頻供水范文6
關鍵詞：雙變頻；恒壓供水；PLC
中圖分類號：U664 文獻標識碼： A
前 言：變頻恒壓供水設備作為一種新型的節能供水設備，在城市自來水管網中得到廣泛的推廣運用。本文主要根據變頻恒壓供水設備的特點，分析選擇恒壓變頻的供水方案，以及雙變頻恒壓供水在自來水廠的具體運用。
一、變頻恒壓供水設備的特點
1.不會產生負壓：該設備與自來水主管網直接連接取水時，加壓運行不會造成自來水主管網產生負壓。
2.設置壓力：通過調節許可壓力控制閥能夠設置自來水主管網許可吸水壓力。
3.可借壓：當設備超過許可吸水壓力和流量時，可以在主管網的壓力基礎上增壓。
4.變頻恒壓：設備實時通過壓力傳感器檢測出口壓力，再將實測值和設定值進行對照，反饋到控制系統，控制系統發出電機及水泵投入臺套數和變頻器輸出頻率信號，以追蹤用水曲線來實現恒壓。
5.超靜音：考慮到噪聲對人的危害，采用專用靜音變頻器，運用成熟的消音設計手段，故系統能超靜音運行。
6.停電不停水：當供電線路因故障停電時，控制系統通過預設定的觸發狀態等手段能夠實現停電不停水，也就是說，停電時系統會自動切換為自來水壓力供水。
7.自動化程度高：系統能實現全自動控制，具有手動或自動切換、主泵和副泵定時輪換、壓力調節、高電壓保護、低電壓保護、恒壓保護、漏相保護、過載保護、過熱保護、缺水保護、漏水檢測補償、不用水停車、瞬間跳閘保護等功能。
二、水廠需求分析
自來水廠設計有4臺供水泵，分別為55kw（2臺）、30kw（2臺），其中配備有30kw及55kw變頻器各一臺。雖然配備了變頻器，可是在啟用本控制系統之前，原控制基本都是以工頻控制，以及人工控制的，不能實現全自動變頻恒壓供水。尤其是在用水低峰時，造成電能地浪費，并且由于不能降低壓力，也將對供水管網造成一定的沖擊。為了完善供水系統地供水質量，減少系統能量的消耗，實現恒壓供水，必須對原供水的控制方式上進行改造，促使供水泵的控制由工頻控制轉變為變頻控制。
三、恒壓變頻供水方案選擇
現階段，恒壓變頻供水技術已發展得較為成熟，一般恒壓變頻供水系統主要是利用一拖一或者是一拖多地方式進行控制，經過對自來水廠的現場考察統計得出：采用傳統地一拖一或者一拖多的控制方式，并不能完全實現恒壓供水的節能目的。所以必須根據自來水廠的具體情況，選擇一種既能滿足恒壓供水，又能實現最大節能地最優控制方案。
水廠原有地幾臺水泵的運行具體情況比較：在同等供水流量的需求下，若是只開啟一臺55kw的水泵，其電流的消耗要比開啟兩臺30kw水泵的電流消耗總和還大，可是若只開啟一臺55kw水泵，管網的供水壓力比開啟兩臺30kw水泵時要低。在單臺30kw泵滿足不了供水需要時，若是只啟用55kw泵實行變頻控制來達到穩定管網壓力的需要，此時經實際監測與對比，其節能效果不如啟用一臺30kw工頻同時再啟用一臺30kw變頻時效果好。根據以上情況，本文提出了一種基于plc的雙變頻恒壓供水系統，既滿足了恒壓供水的需要，又最大程度地實現節能的目的。
四、雙變頻恒壓供水具體方案實現
1、系統結構及主要設備選型
系統結構簡圖如圖1所示，系統主要由變頻器、plc及監控電腦等組成，55kw變頻器（1臺）與 1臺55kw泵相連，30kw變頻器（1臺）與1臺30kw泵相連，分別實現變頻控制；另外一臺55kw及30kw泵由低壓控制柜直接控制實現工頻運行。plc作為中心控制器，配有數字量輸入、輸出模塊及模擬量輸入、輸出模塊。低壓控制回路的各按鈕、中間繼電器輔助節點及交流接觸器相應輔助觸點等開關量信號接入數字量輸入模塊，實現各狀態信號的采集；各交流接觸器的線圈及變頻器的輸入控制端子接入數字量輸出模塊，實現各泵的啟停控制；管網出口壓力變送器、蓄水池水位傳感器、出口流量計等信號接入模擬量輸入模塊，實現各模擬量信號的實時采集。控制電腦作為上位監控中心，直接與plc相連。其中變頻器選用三墾系列水泵專用變頻器；plc選用西門子的s7-200系列；控制電腦選用研華工控機。
2、為了實現變頻恒壓供水，同時實現最大程度的節能降耗，本系統控制方案選擇遵循以下原則：
（1）恒壓供水的原則
恒壓供水作為控制設備的首要原則，系統必須實現在不同時段不同用水情況下的管網出水口壓力恒定，滿足城市居民生活用水需要。系統采用實時監測出水口壓力并將其壓力反饋給plc控制器，plc根據用戶設定壓力，通過智能pid控制運算輸出控制命令控制變頻器及各工頻泵的運行，從而實現自動恒壓供水。
（2）高效節能的原則
雙變頻恒壓供水系統控制規劃以高效節能降耗為重要指導，根據前面所述水廠具體實際，采取只要兩臺30kw小泵能夠滿足供水需求，就不啟用一臺1#55kw大泵的總體控制思路。
（3）全自動化運行的原則
系統只要輸入出口壓力設定值，其余操作全部由系統自動來完成，不需人工操作。
（4）均衡運行，延長設備使用壽命原則
