變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試_變頻器_恒壓供水

變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試

2014/5/21 1:36:22

前言

近幾年來，隨著變頻器技術(shù)的日漸成熟，出現(xiàn)了很多應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域的變頻器，如風(fēng)機(jī)\水泵專用型、注塑機(jī)專用型、拉絲機(jī)專用型、單相小功率型和迷你型小功率變頻器等等。由于變頻器顯著的節(jié)能效果、簡單的控制方式和穩(wěn)定可靠性，在很多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。

正文

本文主要介紹變頻器在恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)用的一點心得體會，和大家一起分享。

眾所周知，所謂恒壓供水是指在供水網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)水泵的工作頻率，從而達(dá)到使出口壓力保持不變的一種供水方式。一般采用閉環(huán)控制，如下圖所示：

閉環(huán)控制

為了實現(xiàn)這一目的，我們選用了博格朗公司生產(chǎn)的DB4610智能型變頻恒壓供水控制器，變頻器采用ABB公司生產(chǎn)的ACS510系列變頻器。

DB4610智能型變頻恒壓供水控制器最多可實現(xiàn)6臺主泵+1 臺小泵的自動控制，每臺水泵均可設(shè)為變量泵或定量泵(備用變量泵或備用定量泵),靈活配置，全面滿足各種復(fù)雜的供水或消防系統(tǒng)；另外系統(tǒng)還具有定時換泵功能，使各泵工作時間均衡，提高水泵平均使用壽命。下圖為DB4610智能型變頻恒壓供水控制器的接線端子圖和各端子的功能說明。

接線端子圖

用戶可以根據(jù)實際的情況選擇水泵的數(shù)量，本文以三臺水泵為例，具體說明其電路的設(shè)計和參數(shù)設(shè)置。下圖為三臺水泵的控制電路圖。

電路圖

初次上電使用，要對控制器進(jìn)行以下系統(tǒng)設(shè)置：

00 壓力設(shè)定值1：系統(tǒng)所需的目標(biāo)值，設(shè)定范圍：0－報警壓力（參數(shù)04）

04 超壓報警壓力：反饋壓力值超過該設(shè)定值，達(dá)到超壓持續(xù)時間(參數(shù)75)時關(guān)斷所有的水泵并報警。

05 傳感器類型：當(dāng)傳感器為0-5V(遠(yuǎn)傳壓力表)，選擇 0-5，電壓由PI 端子輸入。當(dāng)傳感器為4-20mA(壓力變送器) ，選擇 4-20，電流由AI 端子輸入。

06 傳感器量程：所選傳感器的最高測量值。

07 小數(shù)點位值：根據(jù)需要設(shè)定小數(shù)點的位數(shù)。

10 模擬輸出類型：選擇模擬輸出信號(變頻器模擬輸入)，0－5V 或0－10V。

12 主泵下限頻率：當(dāng)僅一臺主泵變頻工作，達(dá)到設(shè)定壓力但不出水時的變頻泵運(yùn)行頻率。另外，變頻器低頻運(yùn)行時，啟動扭矩小，啟動性能差，變頻器不宜低頻運(yùn)行。

28 日期設(shè)定/29 時鐘設(shè)定：根據(jù)實際設(shè)定。

30 定時換泵間隔：設(shè)定此參數(shù)用于均衡使用每臺水泵以防止水泵銹蝕。此時間為實際時間差，當(dāng)達(dá)到此運(yùn)行時間間隔后，如有泵處于停止?fàn)顟B(tài)，將工作時間最長的水泵停止，停止的水泵投入運(yùn)行。

32 首先啟動泵號：此參數(shù)設(shè)定控制器的重新上電或運(yùn)行（RS端子）有效后首先啟動的水泵號。

如果有的水泵故障或禁止啟動時，可以通過62—67參數(shù)設(shè)定禁止使用。

另外，當(dāng)夜間用水量很少時，為了節(jié)約電能，可以設(shè)置休眠模式：

19 休眠功能選擇：0 — 無效，1 — 有效。

選擇休眠狀態(tài)有效時，如果僅有一臺變量泵工作，并且在休眠判斷頻率（參數(shù) 20）下持續(xù)運(yùn)行超過21 休眠延時（參數(shù)21）（即滿足休眠條件后），RUN 指示燈閃爍，所有泵停止。為了增加休眠的時間，減少休眠次數(shù)，可以選擇休眠前壓力增量（參數(shù)22），在休眠前提高壓力：目標(biāo)壓力（SV）+休眠前壓力增量（參數(shù)22），當(dāng)反饋壓力達(dá)到此壓力值時系統(tǒng)才進(jìn)入休眠狀態(tài)。

當(dāng)選擇小泵屬性為變量泵時，滿足休眠條件后啟動附屬小泵，目標(biāo)壓力同主泵的目標(biāo)壓力。當(dāng)選擇小泵屬性為定量泵時小泵受控于壓力區(qū)間25 小泵啟動壓力（參數(shù)25）和26 小泵停止壓力（參數(shù)26）。

當(dāng)壓力低于 23 喚醒壓力值（參數(shù)23）時，等待24 休眠喚醒延時（參數(shù)24）后退出休眠狀態(tài)。

其他參數(shù)可根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置，同時設(shè)置變頻器為外部端子命令控制，模擬電壓頻率控制。

如上圖所示，QF1為系統(tǒng)總開關(guān)，QF2—QF4分別控制三臺水泵，當(dāng)有水泵故障時，可以通過這三個斷路器脫離系統(tǒng)。KM1—KM7為工頻和變頻的控制，當(dāng)SA1選擇開關(guān)指向手動時，三臺水泵可獨(dú)立啟停，一般作為測試用，或者當(dāng)變頻器故障時、系統(tǒng)壓力要求不是很嚴(yán)格時，可以單獨(dú)啟動幾臺水泵。

當(dāng)SA1選擇開關(guān)指向自動時，KM1線圈得電動作，變頻器得電，同時，KM1常開觸點閉合，R/S控制器運(yùn)行（26）有信號輸入，系統(tǒng)開始啟動。這時控制器會根據(jù)系統(tǒng)反饋的出口壓力，自動選擇水泵的數(shù)量和工作頻率。

當(dāng)LA低水位輸入（35）有信號輸入時，系統(tǒng)保護(hù)停機(jī)。

小結(jié)：

變頻恒壓供水系統(tǒng)是目前最先進(jìn)，合理的節(jié)能供水系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于設(shè)計院、所、消防局、物業(yè)公司、消防專業(yè)施工單位等住宅小區(qū)、商務(wù)辦公樓、賓館、飯店、商場、大型超市、地鐵、體育場館等。與傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不論是投資、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優(yōu)勢：

（1）高效節(jié)能。與傳統(tǒng)供水方式相比變頻恒壓供水能節(jié)能30%-60%。

（2）占地面積小，投入少，效率高。

（3）配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠。

（4）運(yùn)行合理，由于一天內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速下降，軸上的平均扭矩和磨損減少，水泵的壽命將大為提高。

（5）由于能對水泵實現(xiàn)軟停和軟起，并可消除水錘效應(yīng)（水錘效應(yīng)：直接起動和停機(jī)時，液體動能的急劇變大，導(dǎo)致對管網(wǎng)的極大沖擊，有很大破壞力）。

（6）操作簡便，省時省力。