摘 要:供水专用变频器是近年发展最快,应用较广的变频器之一。使用专用的供水变频器能够更好合理的节约水资源,为了深入认识供水专用变频器,本文主要阐述了它的性能和特点,以及在工程设计中提出了一些建议。
关键词:专用变频器;供水系统;特点;节能
0 概述
供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统供水方式占地面积大,水质易污染,基建投资多,而最主要的缺点是水压不能保持恒定,导致部分设备不能正常工作。供水专用变频器依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。
国内外不少厂家近年来纷纷推出了一系列新型产品,如艾默生的TD2100,日本最新的IPF系列变频器,三菱公司的FR - 500系列变频器,时代集团的TVF7 - 750 - P - T3系列水泵专用变频器等。
1 供水专用变频器的主要性能和特点
供水专用变频器是把普通变频器和PLC的功能综合在一体,是集供水控制和供水管理一体化的系统。通过压力变送器和PLC构成闭环控制系统,按恒压、节能节水的优化运行原则,随着用水量的变化, P ID仪表不断的进行压力采样, PLC进行逻辑运算,自动控制机组中泵的转速和换泵,从而实现全自动恒压变频供水。内置集成的液位传感器很容易实现进水池液位的检测和控制,当检测到水位低或输入外部低水位开关信号时,系统告警输出,并停止运行;当水位达到正常水位时,或输入正常水位开关信号时,系统自动恢复运行,这有效地防止了水泵系统设备因缺水而损坏。当管网压力不足时,变频器增大输出频率,水泵转速加速,供水量增加,迫使管网压力上升;反之水泵转速减慢,供水量减小,管网压力下降。目的是控制变频器的输出频率和输出电压,从而调节变频泵的转速工艺控制多台变频泵和工频泵的启停而达到恒压变频供水的目的。
变频器有过载电子热保护器,通常按照用户设置的电机电流参数实施热保护,因为有多泵供水模式和各电机电流参数的分别设置,变频器能对其交替拖动的多台电机实施热保护。
系统有管道超压/管道欠压/进水池缺水故障时系统变为待机的功能。
系统具有定时切换功能,使各泵工作时间均衡,防止泵的锈死,故障声光报警功能,指定日供水压力控制功能。
系统供水有变频泵固定方式和变频泵循环方式。可采用于先启先停或先启后停模式，共8种供水组合控制模式，可实现最多4台变频循环泵或台变频固定方式控制。能灵活配置常规泵、消防泵、排污泵、休眠泵，便于实现供水泵房全面自动化。工作泵与备用泵不固死，可自动定时轮换，可以有效地防止因为备用泵长期不用时发生的锈死现象，提高了设备的综合利用率，降低了维护费用。可设定排污泵，能自动检测污水池液位或根据液位开关信号实现自动排污。夜间供水量急剧减少时可设定休眠泵，休眠期间，只有休眠泵工作，变频器只监测管网压力，当压力低于设定压力时，系统自动唤醒。变频泵投入工作，当压力高于设定值时系统再次投入休眠状态，只有休眠水泵运行，这样能最大限度地节水节电功效。具有零星停机功能。在用户不用水的情况下会自动停机。故障泵退出功能。水泵出现损坏时，让故障泵自动退出功能。有消防信号外部输入接口，当有火警或消防信号到来时,系统能自动切换到消防模式,有多种消防工作模式可选,主要根据消防和生活管网是否共用,以及进水池是否共用等条件来进行选择。变频恒压供水系统具有标准的通讯接口,可与城市供水系统的上位机联网,实现城区供水系统的优化控制,为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监视及经济运行的手段。另外还有一些功能,如故障自动电话拨号,当供水系统或变频器发生故障时,通过内置的RS232C串行通讯接口,与外接的MO2DEM设备进行信号连接,自动启动预先设定的电话号码和信息,及时通知设备维护人员进行相应处理,可以方便地实现泵房无人职守运行。由此可见,供水专用变频器具有强大的功能,能满足供水系统的各种控制方案。
2 供水专用变频器的合理选用
2. 1 生活供水系统采用变频供水设备可改善供水水质,且自动化程度高,又是国家节能推广技术,但若选择使用不当,又会造成电能浪费,因此建议设计人员和用户在方案确定之前应根据用水性质、用水特点、用水规模、设备投资等因素综合考虑,在保证可靠供水前提下,充分发挥供水变频器的节能潜力。
2. 2 采用变频恒压供水,消防了主管网压力波动,保证了供水质量,而且节能效果明显,并延长了主管网及其阀门的使用寿命。
2. 3 变频器为供水专用型,主要用于拖动水泵电机负载,由于低速时水泵固用的死区特性而不能有效供水,浪费电能,且低速时水泵电机散热效果差,故不宜长期低速运行。
2. 4 变频供水设备自动化提高,系统响应迅速,实战性强,同时设备分布相对集中,配置简单,便于管理和维护,建议用户应根据自身工程特点合理选用。
3 结束语
随着电力电子技术的飞速发展,供水专用变频器的功能也越来越强。它充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义。它以其独特优良的控制性能被广泛应用于供水行业中,使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。
