山西万家寨引黄入晋变频应用特点

1、变频器在引黄入晋工程中的应用概述引黄入晋工程位于山西西北部，从黄河干流的万家寨水库取水，分别向太原、大同和朔州三个能源基地供水，由总干线、南干线、联接段和北干线四部分组成，设计年引水12亿立方米。引水线路总长449.8公里，工程分期实施：一期工程经总干线、南干线及联接段实现向太原年引水3.2亿立方米；二期工程经总干线、北干线向朔州、大同年引水5.6亿立方米和最终实现向太原年引水6.4亿立方米。引黄入晋是从根本上解决山西水资源短缺的大型跨流域调水工程，是促进经济社会可持续发展、改善生态环境和提高人民群众生活水平的重大战略工程，寄托着山西人民千百年的夙愿，凝聚了几代人不息的奋斗与追求。一、变频应用

2、介绍平鲁地下泵站位于大梁水库右岸山体中,在工程运行期将水自1#隧洞抽入大梁水库储存，用以提高水位。泵站安装5台卧式水泵电动机组,其驱动电动机，单台功率为l800kW,全部采用变频调速运行方式，变频器参数如下图。变频器参数示意图变频器位置摆放示意图平鲁泵站示意图二、变频运行情况交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。由于电子技术的飞速发展，变频器的性能有了极大提高，它可以实现控制设备软启软停，不仅可以降低设备故障率，还可以大幅减少电耗，确保系统安全、稳定、长周期运行。变频器从2010年投入使用，根据水库水位及干线用水情况，可以任意启停1至5号水泵，形成恒压供水系统，并且启、停泵过程中对

3、厂用电无任何冲击，电机及水泵损耗也很小。平鲁泵站区域运行监视图变频调速技术在给水泵站上应用，成功地解决了能耗和污染的两大难题。用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平确保系统安全、稳定、长周期运行。即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对

4、电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。平鲁泵站电气量监视总图平鲁泵站变频器监视图平鲁泵站的站控级计算机监控系统纳入全线自动化系统。泵站综合自动化按“无人值班、少人值守”的原则设计，泵组可通过计算机网络接受上级的调度指令进行启、停、变速运行等工况转换。因泵站水泵电机布置在地下厂房，而变频器布置在地上变频室，考虑到联络的可靠和快速性，泵站LCU设置了本地柜1-5LCU及泵站LCU远程I/O 1-5LCU。泵组LC

5、U与泵站以太网交换机相连接，实现与北干计算机监控系统的通信，并完整泵组的所有控制流程。变频运行参数图三、控制原理1、交流电机变频调速原理交流电机转速特性：n=60f(1-s)/p，其中n 为电机转速，f为交流电频率，s 为转差率，p为极对数。电机选定之后s 、p则为定值，电机转速n和交流电频率f 成正比，使用变频器来改变交流电频率，即可实现对电机变频无级调速。2、根据离心泵的负载工作原理可知：流量与转速成正比：转矩与转速的平方成正比：功率与转速的三次方成正比：而且变频调速自身的能量损耗极低，在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率，由此可知在使用变频调速技术供水时，系统中流量变化与功率的关

6、系：变额额采用出口阀控制流量的方式，电机在工频运行时，系统中流量变化与功率的关系：阀（.+.）额其中，为功率为转速为流量例如设定当前流量为水泵额定流量的，则采用变频调速时变额.额，而采用阀门控制时阀（.+.）额.额，节电（阀-变）阀*.。流量% 100 90 80 70 60 50节电率% 0 22.5 41.8 61.5 71.6 82.1 四、使用变频的特点1、使用变频供水系统的最显著优点就是节约电能，节能量通常在10-40%。从单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；2、控制灵活：分段供水，定时供水，手自动任意选择工作方式。3、自我保护功能完善：变频供水系统具备了过流、过压、欠压、欠相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设定等功能，功能完善，全自动控制，自动运行，泵房不设岗位，只需派人定期检查、保养如某台泵出现故障，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，以保护供水。4、延长设备寿命、保护电网稳定；使用变频器后，机泵的转速不再是长期维持额定转速运行，减少了机械磨损，降低了机