D800变频器在恒压供水系统中的应用

1、引言

　　对于供水系统进行的控制，归根到底是为了满足用户对于流量的需求。在高峰时期需求量大，需能快速供水;低峰时应维持一定管压。其最根本的控制对象是流量，压力被用来做为控制流量大小的参变量。如果保持供水系统某处压力的恒定，也就保证该处的供水能力和用水流量处于平衡状态，可满足用户的用水需求。

　　通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向。

2、控制原理及方案

　　用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：

（1）起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；

（2）由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；

（3）可以消除起动和停机时的水锤效应；

　　一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

　　虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

　　在主要功能预置方面，最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用变频器内置PID调节。升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。控制原理如下：

图2-1

3、变频控制特点

节电：优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；

节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；

运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。

联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。

控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。

自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保持供水。

4、参考配线图

图2-2

5、参考设置参数