一．概述 武夷山是全國著名的風(fēng)景區(qū)，武夷山水廠對整個武夷山市人的生活有著舉足輕重的作用。該水廠修建較早，在使用過程中經(jīng)常發(fā)生爆管，加壓水泵故障，導(dǎo)至?xí)r有停水以及水壓不正常發(fā)生，給當(dāng)?shù)厝藗兊纳顜順O為不便，因此該水廠急需技術(shù)改造。 該水廠加壓系統(tǒng)由二級構(gòu)成，首級加壓水泵由兩臺組成，一臺由93KW電機(jī)拖動，另一臺由45KW 電機(jī)拖動，作補(bǔ)給和備用。技術(shù)改造采用變頻恒壓控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采樣供水管網(wǎng)壓力，根據(jù)用水量的變化自動調(diào)整泵組的運(yùn)行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入CPU運(yùn)算處理后，發(fā)出控制指令，控制變頻器的輸出,從而控制主加壓泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制補(bǔ)給泵電動機(jī)的投入和切除,達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。 二．系統(tǒng)配置及系統(tǒng)圖 SY6000-T4-93P 變頻器一臺； 壓力傳感器 一只（測量范圍：0～10 kg/cm2，輸入：DC24V，輸出：4～20mA）； 控制柜一只（含山宇SJR2軟起動器90KW一臺、SJR2軟起動器45KW一臺及儀表信號燈,接觸器）。 系統(tǒng)圖如下： 三．系統(tǒng)功能 1．PI的調(diào)節(jié)功能 SY6000P型變頻器均內(nèi)置PID 調(diào)節(jié)器，壓力傳感器即時檢測總管壓力并轉(zhuǎn)化為4-20 mA電流信號，直接送入變頻器模擬電流輸入口，設(shè)定給定壓力值，PID參數(shù)值，變頻器內(nèi)置PID運(yùn)算后控制輸出頻率。系統(tǒng)參數(shù)可在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)整，使系統(tǒng)控制響應(yīng)趨于完整。例如可在不同的時段給定不同的壓力值，既節(jié)能又能最好地滿足終端用戶對水壓的要求。 2．“休眠”功能 系統(tǒng)運(yùn)行時經(jīng)常會遇到用戶用水量較小或不用水（如夜晚）情況，為了節(jié)能，該專用系統(tǒng)設(shè)置了可以使水泵暫停工作的“休眠”功能，當(dāng)變頻器頻 率輸出低于其下限時，停止補(bǔ)給備用泵電機(jī)，當(dāng)變頻器輸出一直在下限頻率，但實(shí)際總管水壓比設(shè)定還是偏高，工作一定時間后，變頻器進(jìn)入“休眠狀態(tài)”停止工作，當(dāng)總管水壓下降到設(shè)定值以下時變頻器被喚醒，從新進(jìn)入PI調(diào)節(jié)狀態(tài)?！靶菝叽_認(rèn)時間”變頻器內(nèi)置，當(dāng)變頻器的輸出頻率低于休眠值的時間如小于休眠確認(rèn)時間td時，即td＜tn時變頻器繼續(xù)工作，當(dāng)td＞tn時變頻器將進(jìn)入休眠狀態(tài)。在用水峰值期，變頻器輸出頻率到達(dá)上限頻率時將啟動補(bǔ)給備用泵。 3．工變頻切換功能 水廠供水系統(tǒng)可靠性要求高，一旦故障會影響對全市的生活用水，因此該系統(tǒng)設(shè)置了工變頻切換功能。系統(tǒng)在一般情況下運(yùn)行在變頻恒壓供水狀態(tài)，當(dāng)變頻器萬一出現(xiàn)故障或例行檢修時，可立即切換到工頻運(yùn)行，用備用SJR2軟起動器啟動水泵，從而保證供水的連續(xù)性，整個系統(tǒng)的可靠性能很好地滿足用戶的要求。兩套啟動系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖，可防止誤操作，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 4. 補(bǔ)給泵自動投切。當(dāng)主泵變頻運(yùn)行至50HZ時延時3分種補(bǔ)給泵自動投入運(yùn)行，補(bǔ)充加壓，這樣不斷可以保證高峰用水量時系統(tǒng)管網(wǎng)的壓力，還可以降低主泵運(yùn)行頻率及電流；當(dāng)系統(tǒng)用水量減少，主泵運(yùn)行頻率降至下限20HZ時，切除補(bǔ)給泵，提高主泵的運(yùn)行效率，這樣整個系統(tǒng)都能在節(jié)能優(yōu)化狀態(tài)下運(yùn)行。 四．用戶受益 1．延長設(shè)備及管網(wǎng)使用壽命，減少系統(tǒng)維修工作量。 由于采用變頻恒壓控制，水泵的啟動為軟啟動，消除了大電機(jī)啟動時沖擊力矩對電機(jī)的損壞，水泵在啟動時的沖擊大為減少，同時由于軟啟動且水壓為恒壓控制，消除了啟動時對管網(wǎng)的水錘效應(yīng)，爆管現(xiàn)象不再發(fā)生。因此延長了原有設(shè)備的使用壽命，故障率大為降低，減少子系統(tǒng)維修的工作量。 2．改善供水質(zhì)量，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。 采用變頻恒壓控制系統(tǒng)后，可以非常平滑地調(diào)節(jié)供水壓力，值班人員對系統(tǒng)的調(diào)整控制更加穩(wěn)定自如。隨著城市管網(wǎng)的發(fā)展以及供水量的變化，可以很方便地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供水壓力。由于采用新系統(tǒng)后，故障率大為降低，且兩套啟動系統(tǒng)可以互為備用，保證了系統(tǒng)供水的連續(xù)性，為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行提供了可靠保證。 3．改善水廠的用電狀況。 采用變頻軟啟動后，消除了原啟動系統(tǒng)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，新系統(tǒng)的功率因數(shù)可達(dá)0.95，效率可達(dá)0.98，系統(tǒng)工作電流大為減小，線路損耗也大為減少，改善了水廠用電緊張的狀況。 4．節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 原系統(tǒng)運(yùn)行時需人工隨用水量有變化手動投切補(bǔ)給泵的運(yùn)行，管網(wǎng)系統(tǒng)壓力隨用水量的變化一般在3.8～7kg/cm2之間波動，而系統(tǒng)最佳的供水壓力在4.0kg/cm2左右，超過7kg/cm2易發(fā)生爆管。眾所周知壓力H與電機(jī)的轉(zhuǎn)速N平方成正比，軸功率P與電機(jī)轉(zhuǎn)速N立方成正比即：H ∝ N2 、 P ∝ N3，用水量在最小只由補(bǔ)給泵加壓時原系統(tǒng)壓力為7kg/cm2左右，由變頻加壓時壓力可控制在4.0kg/cm2，此時節(jié)電率可達(dá)57%，而如長時間運(yùn)行在下限頻率變頻器還可運(yùn)行于“休眠狀態(tài)”，平均下來整個系統(tǒng)的節(jié)電率在40%左右。系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娰M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)七個月節(jié)約的電費(fèi)就可將前期的投資收回，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 5．減輕值班人員的工作強(qiáng)度，原系統(tǒng)經(jīng)過改造后，補(bǔ)給泵組可自動投切，值班人員不會擔(dān)心因沒有及時地投切補(bǔ)給泵組而導(dǎo)至的爆管事故。 五、變頻器參數(shù)設(shè)置：[table=501][tr][td][align=center]功能代碼 [/align][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]功能說明 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]PID運(yùn)行 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]端子控制 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]反向調(diào)節(jié) [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]數(shù)字給定 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]4～20mA反饋 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]PI數(shù)字給定4kg [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]比例增益KP [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]調(diào)節(jié)器積分時間 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]壓力變送器量程 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]PID下限頻率 [/align][/td][/tr][tr][td][/td][td=1,1,111][/td][td=1,1,310][align=center]零頻蘇醒壓力[size=12pt][/size] [/align][/td][/tr][/table]