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恒压供水节能改造
恒压供水节能改造

恒压供水是指用户端在任何时候,不管用水量的大小,总能保持管网中水压的基本恒定。在恒压供水系统中,为保持管网水压的基本恒定,需要变频器根据给定的压力信号与管网水压的反馈信号进行比较以调节水泵的转速,达到控制管网中水压的目的。
1.系统硬件构成:
本系统采用变频器和压力传感器作为中心控制装置,实现所需功能。压力传感器为CYG200系列压力传感器。压力用液晶数显表显示,量程选用0~0.5Mpa,对应反馈电流4~20Ma,供电类型24VDC,级别0.25%FS,压力传感器的反馈电流I(mA)与管网压力H(Mpa)之间的关系为:I=32H+4 其中,I—反馈电流,mA;H—管网压力,Mpa;例如:当H=0.35时,反馈电流I=32*0.35+4=15.2(mA),由于电机功率为45KW,额定电流为98A,可以选择三菱A500系列变频器。
2.系统原理:
首先需设定PI功能有效,然后确定PI控制器的信号类型为反馈信号输入,设定值由面板给定。恒压供水系统如图所示:
给定参数 频率 转速 实际压力

当管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较,当管网压力不足时,增大输出频率,水泵转速加快,使管网压力上升。反之,水泵转速减慢,使管网压力下降,以保持供水压力的稳定。
3.系统介绍
为保证系统的可靠性,必须提供工频/变频两种操作方式,以减少因变频器故障或设备检修维护等原因而造成无法供水的现象,要求控制系统必须设立手动工频操作方式,本系统采用转换开关来实现工频/变频之间的转换,在变频操作方式下,交流接触器之间采用互锁控制方式,同理,在工频操作方式下,交流接触器之间也采用互锁控制方式。
(1)系统主回路
变频器恒压供水系统的水泵采取一备一用方式即要求一台水泵供水,另一台备用,当使用的水泵出现故障或检修时,另一台马上投入运行,不使供水中断。并且两台水泵均为变频器驱动,并要求在变频器故障时,可自动实现工频/变频切换。
(2)控制系统结构
A.该系统为一备一用,工频/变频自动切换的恒压供水系统;
B.此系统压力通过面板设定,具体根据水泵的特性0~50HZ对应0.5Mpa,例如:假如设定管网水压为0.4Mpa,压力设定值为其额定值的80%;
C.本系统具有电动机过压、欠压、过流、变频器过热等故障保护功能;
D.为了确保系统的安全,除了设定变频器内的电子热保护功能外,还采用热继电器来进行电动机的热保护。
4.系统特点
(1)三菱变频器控制方式的突出优点为低电流纹波,低转矩纹波,低电机温升,并提高了功率因数,根据实际运行观察,此系统的功率因数长期保持在0.95以上。
(2)由于采用“一拖二”控制方式,硬件投资成本较少,具有较高的价格竞争优势。
(3)系统基本不受用户的使用场所和应用环境限制,具有较强的通用性和灵活性。根据现场观测,稳态时管网的压力为设定值的±2%。
三菱变频器在恒压供水系统中的应用巳获得成功,试验数据显示系统控制品质良好,响应速度快。实现了预定的设计功能,保证了系统的稳态性和安全性。在长期运行中取得了良好的节能效果,节能达20%到30%。


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