变频器在水厂供水中的应用

水厂供水系统中的水泵运行优化与节能技术随着人们对水资源的需求不断增加，水厂供水系统的运行效率和能源消耗成为亟待解决的问题。

水泵作为供水系统的核心设备，其运行优化和节能成为水厂工程师们需要关注的重点。

本文将就水厂供水系统中水泵运行优化与节能技术进行探讨，以期为水厂工程师提供一些建议。

一、水泵的选择与安装1. 水泵的选型：在供水系统中，根据水的流量及压力需求，合理选择水泵型号和规格，以确保其工作在高效且经济的工作范围内。

应考虑水泵的性能曲线、额定流量和扬程等参数进行选择。

2. 水泵的安装位置：水泵的安装位置对其效率和能耗影响较大。

应尽可能将水泵安装在供水系统的低位，减少其对水厂的进水压力需求，从而减小水泵的工作负荷和能耗。

二、水泵的运行控制与调节1. 频率调速技术：频率调速技术是一种常用的水泵运行控制手段，通过改变水泵的转速来调节流量和压力，以达到节能的目的。

根据实际需求及供水系统的水位变化，合理调节水泵的转速，减少能源消耗。

2. 变频器的使用：变频器是一种广泛应用于水泵系统中的电力调速设备，通过控制电机的转速，实现水泵的调节和控制。

合理使用变频器，可以降低起动电流，减少水泵运行时的能耗。

三、水泵的维护与管理1. 定期保养：定期进行水泵的维护保养工作，包括清洗水泵内部、检修密封件、润滑轴承等。

维护良好的水泵设备，可有效降低其能耗，延长使用寿命。

2. 检测与监控：通过运行状态检测和监控系统，及时了解水泵的工作情况、能耗情况及可能存在的故障，以便及时修复并优化运行。

定期检测水泵的效率和能效比，针对性地进行调整和改进。

四、水泵运行优化案例分析以某水厂供水系统为例，采用了水泵运行优化与节能技术的改进措施，取得了显著效果。

通过调整水泵的运行参数、安装节能设备和应用智能控制系统，该水厂成功降低了能耗，并提高了供水系统的运行效率。

根据实际情况，我们可以总结出以下的优化方案，以供类似水厂参考：1. 优化水泵的选型和安装位置，减小水泵的工作负荷和能耗；2. 应用频率调速技术和变频器，合理调节水泵的转速，降低能源消耗；3. 定期维护水泵设备，保持其高效运行，并利用检测与监控系统及时发现并解决问题；4. 应用智能控制系统，对供水系统进行整体优化管理，提高运行效率。

水厂变频供水系统研究【摘要】目前变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平经历了一次飞跃。

恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，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。

变频调速恒压供水系统是当今先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中得到了很大的发展。

【关键词】水厂；变频供水系统；节能一、前言由于地理分布、经济条件和相关技术人才的原因，我国水厂自动化的总体发展水平还不高，发展也不平衡。

大中城市水厂，特别是发达地区大型水厂的自动化程度很高，而小城市和城镇水厂，特别是落后地区小型水厂的自动化程度较低，甚至还是空白。

在一些已实现自动化的水厂中，虽然自动化系统和设备与其他行业，如化工、电力等相比并不差，甚至更先进，但是，其功能并未充分发挥出来。

有的自控系统从未运行过，一直处于闲置状态；有的运行一段时间后变为了手动，甚至处于瘫痪状态，造成了自动化系统和设备的极大浪费。

国内实现水厂自动化控制的方法主要是新建和扩建工程。

大型水厂建设项目依靠引进外资和全套技术设备，水厂工艺自动化水平高，但设备和控制系统投资很大。

中小水厂自动化的设计、工程服务以国内为主，但系统中关键技术和设备仍以引进国外产品为主，在设备选型及工程服务上采取国内与国外相结合的办法。

这种办法不但大大降低了水厂在自控系统中的投资，而且实现了工程售后服务的本地化，有利于该行业的长远发展。

我国水厂自动化控制系统的发展过程可分为三个阶段：第一阶段是分散控制阶段，该阶段水厂各部分分别进行自动控制，各独立系统互不相关；第二阶段是水厂综合自动化阶段，在该阶段整个水厂作为一个综合自动化控制系统进行生产，同时各个独立子系统又可以独立工作，该系统共享整个水厂的信息，同时又有分散控制的可靠性。

现阶段大部分水厂处于此阶段；第三阶段是供水系统的综合自动化阶段，该阶段要求在一个区域的供水企业共享信息，实现整个城市或地区供水系统的自动控制。

远程与继续教育学院本科生毕业论文（设计）题目：基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心：重庆市长寿区奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程机自动化年级： 2013 年春季学号： 201303547431学生：杨月红指导教师：高国娟完成日期： 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发，从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装，以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍；并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。

关键词：控制系统；变频器和PLC的选择、安装；变频器与PLC的调试；目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。

当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。

因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。

20 世纪80 年代后期，变频器被引进中国市场，人们对变频器的了解也仅处于初期阶段，而且市场上变频器的数量还十分有限，且价格高昂，所以变频器在80年代运用具有很多局限性，变频器的发展也很缓慢。

企业研究论文变频调速设备在石油化工企业供水系统中的应用随着经济迅速发展，工业企业对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；加之能源紧缺等因素，采用自动控制及通讯技术、节能、适应性强的恒压供水系统发展迅速，在企业的供水系统中得到了广泛应用。

1 变频恒压供水系统的研究现状随着工业自动控制技术、电力电子技术的发展，变频调速产业以及变频恒压供水系统都得到发展。

变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度都得到很大程度的提高。

国内外都非常重视变频器及其相关附属产业的研究。

现在变频器大都实现了PID调节器等硬件集成，功能模块通过设置指令代码，搭载相应的恒压供水单元，系统控制内部接触器实现控制功能。

从现有资料来看，目前国内外对变频调速恒压供水系统的研究中有关水压的闭环控制研究不够充分，有关变频调速恒压供水系统的抗干扰、稳定性等方面还有待进一步研究和探索。

2 系统的工作原理、优点及主要功能2.1 变频调速设备的工作原理变频恒压供水系统主要由电动机、水泵、输水管路、阀门等部分组成。

阀门开度不变是供水系统工作点扬程特性H=f（Qn）前提。

流量Q与扬程H间为反比关系。

管阻特性是指水泵转速恒定为前提，在阀门开度一定情况下，扬程H与流量Q之间的关系H=f（QG）。

扬程曲线和管阻曲线交汇点为供水系统工作点，即图中A点，该点用水流量Qu 和系统供水流量QG相等，系统稳定。

图1供水系统变频调速控制的实质是交流异步电动机的变频调速。

交流异步电动机的变频调速是通过改变施加在电动机定子绕组上的电源频率进而改变电动机的同步转速，最终实现调整电动机运行转速的目的。

交流异步电机的转差率定义为[1]：s=交流异步电动机同步转速定义为：n =交流异步电动机转速计算公式为：n= （1-s）n1：交流异步电动机空载转速；n：交流异步电动机转子转速；f：交流异步电动机电源频率；p：交流异步电动机磁极对数。

供水流量控制方法有出口阀门开度控制、原动机转速控制两种。