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山宇SY6000变频器在武夷山水厂供水系统中的应用

   日期:2013-07-04     来源:互联网    

一. 概述

武夷山是全国著名的风景区,武夷山水厂对整个武夷山市人的生活有着举足轻重的作用。该水厂修建较早,在使用过程中经常发生爆管,加压水泵故障,导至时有停水以及水压不正常发生,给当地人们的生活带来极为不便,因此该水厂急需技术改造。

该水厂加压系统由二级构成,首级加压水泵由两台组成,一台由93KW电机拖动,另一台由45KW 电机拖动,作补给和备用。技术改造采用变频恒压控制系统,该系统采样供水管网压力,根据用水量的变化自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入CPU运算处理后,发出控制指令,控制变频器的输出,从而控制主加压泵电动机的转速,控制补给泵电动机的投入和切除,达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

二. 系统配置及系统图

SY6000-T4-93P 变频器一台;

压力传感器 一只(测量范围:0~10 kg/cm2,输入:DC24V,输出:4~20mA);

控制柜一只(含山宇SJR2软起动器90KW一台、SJR2软起动器45KW一台及仪表信号灯,接触器)。

系统图如下:

 


三. 系统功能

1.PI的调节功能

SY6000P型变频器均内置PID 调节器,压力传感器即时检测总管压力并转化为4-20 mA电流信号,直接送入变频器模拟电流输入口,设定给定压力值,PID参数值,变频器内置PID运算后控制输出频率。系统参数可在实际运行中调整,使系统控制响应趋于完整。例如可在不同的时段给定不同的压力值,既节能又能最好地满足终端用户对水压的要求。

2.“休眠”功能

系统运行时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)情况,为了节能,该专用系统设置了可以使水泵暂停工作的“休眠”功能,当变频器频 率输出低于其下限时,停止补给备用泵电机,当变频器输出一直在下限频率,但实际总管水压比设定还是偏高,工作一定时间后,变频器进入“休眠状态”停止工作,当总管水压下降到设定值以下时变频器被唤醒,从新进入PI调节状态。“休眠确认时间”变频器内置,当变频器的输出频率低于休眠值的时间如小于休眠确认时间td时,即tdtn时变频器将进入休眠状态。在用水峰值期,变频器输出频率到达上限频率时将启动补给备用泵。

3.工变频切换功能

水厂供水系统可靠性要求高,一旦故障会影响对全市的生活用水,因此该系统设置了工变频切换功能。系统在一般情况下运行在变频恒压供水状态,当变频器万一出现故障或例行检修时,可立即切换到工频运行,用备用SJR2软起动器启动水泵,从而保证供水的连续性,整个系统的可靠性能很好地满足用户的要求。两套启动系统电气联锁,可防止误操作,确保系统的安全运行。

4. 补给泵自动投切。

当主泵变频运行至50HZ时延时3分种补给泵自动投入运行,补充加压,这样不断可以保证高峰用水量时系统管网的压力,还可以降低主泵运行频率及电流;当系统用水量减少,主泵运行频率降至下限20HZ时,切除补给泵,提高主泵的运行效率,这样整个系统都能在节能优化状态下运行。

四. 用户受益

1. 延长设备及管网使用寿命,减少系统维修工作量。

由于采用变频恒压控制,水泵的启动为软启动,消除了大电机启动时冲击力矩对电机的损坏,水泵在启动时的冲击大为减少,同时由于软启动且水压为恒压控制,消除了启动时对管网的水锤效应,爆管现象不再发生。因此延长了原有设备的使用寿命,故障率大为降低,减少子系统维修的工作量。

2. 改善供水质量,提高了整个系统的可靠性。

采用变频恒压控制系统后,可以非常平滑地调节供水压力,值班人员对系统的调整控制更加稳定自如。随着城市管网的发展以及供水量的变化,可以很方便地调节系统的供水压力。由于采用新系统后,故障率大为降低,且两套启动系统可以互为备用,保证了系统供水的连续性,为系统经济优化运行提供了可靠保证。

3. 改善水厂的用电状况。

采用变频软启动后,消除了原启动系统启动时对电网的冲击,新系统的功率因数可达0.95,效率可达0.98,系统工作电流大为减小,线路损耗也大为减少,改善了水厂用电紧张的状况。

4. 节能效果显著,经济效益可观。

原系统运行时需人工随用水量有变化手动投切补给泵的运行,管网系统压力随用水量的变化一般在3.8~7kg/cm2之间波动,而系统最佳的供水压力在 4.0kg/cm2左右,超过7kg/cm2易发生爆管。众所周知压力H与电机的转速N平方成正比,轴功率P与电机转速N立方成正比即:H ∝ N2 、 P ∝ N3,用水量在最小只由补给泵加压时原系统压力为7kg/cm2左右,由变频加压时压力可控制在4.0kg/cm2,此时节电率可达57%,而如长时间运行在下限频率变频器还可运行于“休眠状态”,平均下来整个系统的节电率在40%左右。系统节能效果显著,根据当地的电费标准七个月节约的电费就可将前期的投资收回,经济效益可观。

5. 减轻值班人员的工作强度。

原系统经过改造后,补给泵组可自动投切,值班人员不会担心因没有及时地投切补给泵组而导至的爆管事故。

五、变频器参数设置:

功能代码 设定参数值 功能说明

 


 
  
  
  
  
 
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