变频恒压供水系统的设计和调试_变频器_恒压供水

变频恒压供水系统的设计和调试

2014/5/21 1:36:22

前言

近几年来，随着变频器技术的日渐成熟，出现了很多应用于各种控制领域的变频器，如风机\水泵专用型、注塑机专用型、拉丝机专用型、单相小功率型和迷你型小功率变频器等等。由于变频器显著的节能效果、简单的控制方式和稳定可靠性，在很多领域都得到广泛的应用。

正文

本文主要介绍变频器在恒压供水系统应用的一点心得体会，和大家一起分享。

众所周知，所谓恒压供水是指在供水网络中，系统能自动调节水泵的工作频率，从而达到使出口压力保持不变的一种供水方式。一般采用闭环控制，如下图所示：

闭环控制

为了实现这一目的，我们选用了博格朗公司生产的DB4610智能型变频恒压供水控制器，变频器采用ABB公司生产的ACS510系列变频器。

DB4610智能型变频恒压供水控制器最多可实现6台主泵+1 台小泵的自动控制，每台水泵均可设为变量泵或定量泵(备用变量泵或备用定量泵),灵活配置，全面满足各种复杂的供水或消防系统；另外系统还具有定时换泵功能，使各泵工作时间均衡，提高水泵平均使用寿命。下图为DB4610智能型变频恒压供水控制器的接线端子图和各端子的功能说明。

接线端子图

用户可以根据实际的情况选择水泵的数量，本文以三台水泵为例，具体说明其电路的设计和参数设置。下图为三台水泵的控制电路图。

电路图

初次上电使用，要对控制器进行以下系统设置：

00 压力设定值1：系统所需的目标值，设定范围：0－报警压力（参数04）

04 超压报警压力：反馈压力值超过该设定值，达到超压持续时间(参数75)时关断所有的水泵并报警。

05 传感器类型：当传感器为0-5V(远传压力表)，选择 0-5，电压由PI 端子输入。当传感器为4-20mA(压力变送器) ，选择 4-20，电流由AI 端子输入。

06 传感器量程：所选传感器的最高测量值。

07 小数点位值：根据需要设定小数点的位数。

10 模拟输出类型：选择模拟输出信号(变频器模拟输入)，0－5V 或0－10V。

12 主泵下限频率：当仅一台主泵变频工作，达到设定压力但不出水时的变频泵运行频率。另外，变频器低频运行时，启动扭矩小，启动性能差，变频器不宜低频运行。

28 日期设定/29 时钟设定：根据实际设定。

30 定时换泵间隔：设定此参数用于均衡使用每台水泵以防止水泵锈蚀。此时间为实际时间差，当达到此运行时间间隔后，如有泵处于停止状态，将工作时间最长的水泵停止，停止的水泵投入运行。

32 首先启动泵号：此参数设定控制器的重新上电或运行（RS端子）有效后首先启动的水泵号。

如果有的水泵故障或禁止启动时，可以通过62—67参数设定禁止使用。

另外，当夜间用水量很少时，为了节约电能，可以设置休眠模式：

19 休眠功能选择：0 — 无效，1 — 有效。

选择休眠状态有效时，如果仅有一台变量泵工作，并且在休眠判断频率（参数 20）下持续运行超过21 休眠延时（参数21）（即满足休眠条件后），RUN 指示灯闪烁，所有泵停止。为了增加休眠的时间，减少休眠次数，可以选择休眠前压力增量（参数22），在休眠前提高压力：目标压力（SV）+休眠前压力增量（参数22），当反馈压力达到此压力值时系统才进入休眠状态。

当选择小泵属性为变量泵时，满足休眠条件后启动附属小泵，目标压力同主泵的目标压力。当选择小泵属性为定量泵时小泵受控于压力区间25 小泵启动压力（参数25）和26 小泵停止压力（参数26）。

当压力低于 23 唤醒压力值（参数23）时，等待24 休眠唤醒延时（参数24）后退出休眠状态。

其他参数可根据实际情况进行设置，同时设置变频器为外部端子命令控制，模拟电压频率控制。

如上图所示，QF1为系统总开关，QF2—QF4分别控制三台水泵，当有水泵故障时，可以通过这三个断路器脱离系统。KM1—KM7为工频和变频的控制，当SA1选择开关指向手动时，三台水泵可独立启停，一般作为测试用，或者当变频器故障时、系统压力要求不是很严格时，可以单独启动几台水泵。

当SA1选择开关指向自动时，KM1线圈得电动作，变频器得电，同时，KM1常开触点闭合，R/S控制器运行（26）有信号输入，系统开始启动。这时控制器会根据系统反馈的出口压力，自动选择水泵的数量和工作频率。

当LA低水位输入（35）有信号输入时，系统保护停机。

小结：

变频恒压供水系统是目前最先进，合理的节能供水系统。广泛应用于设计院、所、消防局、物业公司、消防专业施工单位等住宅小区、商务办公楼、宾馆、饭店、商场、大型超市、地铁、体育场馆等。与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势：

（1）高效节能。与传统供水方式相比变频恒压供水能节能30%-60%。

（2）占地面积小，投入少，效率高。

（3）配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。

（4）运行合理，由于一天内的平均转速下降，轴上的平均扭矩和磨损减少，水泵的寿命将大为提高。

（5）由于能对水泵实现软停和软起，并可消除水锤效应（水锤效应：直接起动和停机时，液体动能的急剧变大，导致对管网的极大冲击，有很大破坏力）。

（6）操作简便，省时省力。