變頻恒壓供水系統的設計和調試_變頻器_恒壓供水

變頻恒壓供水系統的設計和調試

2014/5/21 1:36:22

前言

近幾年來，隨著變頻器技術的日漸成熟，出現了很多應用于各種控制領域的變頻器，如風機\水泵專用型、注塑機專用型、拉絲機專用型、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能效果、簡單的控制方式和穩定可靠性，在很多領域都得到廣泛的應用。

正文

本文主要介紹變頻器在恒壓供水系統應用的一點心得體會，和大家一起分享。

眾所周知，所謂恒壓供水是指在供水網絡中，系統能自動調節水泵的工作頻率，從而達到使出口壓力保持不變的一種供水方式。一般采用閉環控制，如下圖所示：

閉環控制

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

DB4610智能型變頻恒壓供水控制器最多可實現6臺主泵+1 臺小泵的自動控制，每臺水泵均可設為變量泵或定量泵(備用變量泵或備用定量泵),靈活配置，全面滿足各種復雜的供水或消防系統；另外系統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

用戶可以根據實際的情況選擇水泵的數量，本文以三臺水泵為例，具體說明其電路的設計和參數設置。下圖為三臺水泵的控制電路圖。

電路圖

初次上電使用，要對控制器進行以下系統設置：

00 壓力設定值1：系統所需的目標值，設定范圍：0－報警壓力（參數04）

04 超壓報警壓力：反饋壓力值超過該設定值，達到超壓持續時間(參數75)時關斷所有的水泵并報警。

05 傳感器類型：當傳感器為0-5V(遠傳壓力表)，選擇 0-5，電壓由PI 端子輸入。當傳感器為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 小數點位值：根據需要設定小數點的位數。

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：當僅一臺主泵變頻工作，達到設定壓力但不出水時的變頻泵運行頻率。另外，變頻器低頻運行時，啟動扭矩小，啟動性能差，變頻器不宜低頻運行。

28 日期設定/29 時鐘設定：根據實際設定。

30 定時換泵間隔：設定此參數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，當達到此運行時間間隔后，如有泵處于停止狀態，將工作時間最長的水泵停止，停止的水泵投入運行。

32 首先啟動泵號：此參數設定控制器的重新上電或運行（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—67參數設定禁止使用。

另外，當夜間用水量很少時，為了節約電能，可以設置休眠模式：

19 休眠功能選擇：0 — 無效，1 — 有效。

選擇休眠狀態有效時，如果僅有一臺變量泵工作，并且在休眠判斷頻率（參數 20）下持續運行超過21 休眠延時（參數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，可以選擇休眠前壓力增量（參數22），在休眠前提高壓力：目標壓力（SV）+休眠前壓力增量（參數22），當反饋壓力達到此壓力值時系統才進入休眠狀態。

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

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

其他參數可根據實際情況進行設置，同時設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為系統總開關，QF2—QF4分別控制三臺水泵，當有水泵故障時，可以通過這三個斷路器脫離系統。KM1—KM7為工頻和變頻的控制，當SA1選擇開關指向手動時，三臺水泵可獨立啟停，一般作為測試用，或者當變頻器故障時、系統壓力要求不是很嚴格時，可以單獨啟動幾臺水泵。

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

當LA低水位輸入（35）有信號輸入時，系統保護停機。

小結：

變頻恒壓供水系統是目前最先進，合理的節能供水系統。廣泛應用于設計院、所、消防局、物業公司、消防專業施工單位等住宅小區、商務辦公樓、賓館、飯店、商場、大型超市、地鐵、體育場館等。與傳統的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不論是投資、運行的經濟性、還是系統的穩定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優勢：

（1）高效節能。與傳統供水方式相比變頻恒壓供水能節能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）運行合理，由于一天內的平均轉速下降，軸上的平均扭矩和磨損減少，水泵的壽命將大為提高。

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

（6）操作簡便，省時省力。