变频恒压供水一拖一控制改造方案
一、 所谓一拖一系统，即用一台变频器控制一台水泵运行。保留原先工频启动系统。
基本配置：变频器一台
工频 /变频切换控制柜
压力变送器
控制原由：利用压力传感检测用户的水压变化，传至给变频器，变频器根据信号变化的大小与设定值内部计算机实际输出频率控制电机快慢，保证用户水压恒定。
二、 原系统供频状况下存在的问题
1、 动机虽然是星—三角降压启动的电流仍很大，会影响电网的稳定及其他设备的安全。
2、 管网压力靠溢流阀调节，而电机仍在运行属非经济运行，电能浪费极大。
3、 电机工频启动设备的冲击很大，电机的轴承磨损很大，所以设备维护工作量大，成本高。
三、工作原理
1、变频器的原理分析
通常我们所用的市电频率为50HZ，而电动机的转速与电源的频率有固定的比率关系，（N=60F/P）,为了改变交流，异步电机的转速必须改变电源频率。变频器就是一频率转换器，它先将交流市电转换成直流电，再通过斩波换成频率，电压可变化的交流电。频率越高，电机转速越高，实际输出功率越大；频率越低，电机转速就越慢，实际功率就越小。故变频器又叫节能器。由于内部采用高性能微机处理技术；能检测负载的各种变化，从而控制电机转矩、电流、电压、频率，给电机提供全系列的保护。
2、水泵特性分析
根据潜水泵及其它水泵的工作原理，其负载是典型的平方转矩负载，特性如下：
功率（P）=电流（Q）×扬程（H）
流量（Q）=Kg×频率(F)
扬程（H）=Kh×频率（F）
功率（P）=Kp×频率（F）
每吨功耗（W）=Ko×功率(P)/电流（Q）=KW×频率（F）
由此可见，在相同功率下，扬程越高电流量越小；扬程越低流量越大；在达到实际排水扬程的前提；频率越小，功耗越小。
3、性能特点
● 平稳启动，缓减速特性：能大大提高水泵的机械系统（如：轴承、叶轮、管道等）的寿命，减小维修成本。
● 系统压力恒定、可靠：根据压力传感器的信号，通过PID运算，自动地调节电机转速。
● 可靠的主机运行特性：变频器具有过流、过压、过速、短路等保护，使用寿命在8年以上。
● 输出功率自动调节：供水泵的输出功率在额定功率的10%—100%之间自动跟随压力的大小调节。
● 电压异常保护：工作电压>484V时，自动切断输出
工作电压<323时，自动切断输出
四、节电效益
根据大量的现场调试，一般水泵在市电运行情况下，实际所消耗的总功率大概为电机额定功率的60%-80%。而用变频技术改造后再此基础节省25%-35%，节电效益随单机使用时间增长而增长。
改造前：一台22KW的水泵电机，实际所消耗的功率约为70%，故改造前该水泵电机耗电量为：
22KW×70%=15.4度/小时
电费计价按0.85元/度，使用时间按每月30天，每天20小时，则每月电费为：
15.4度/小时×30×0.85元/度×20=7854元/月
改造后：水泵电机的接电率按平均30%计算，则每月回收效益为：
7854×30%=2356.2元/月
年回收效益为：235602元/月×12月=28274.4元
一般情况下，可在6-12个月通过电费节省回收成本（回收期与开机率相关）。 |
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