变频恒压供水机组结构及原理

变频恒压供水机组

结构和原理变频恒压供水机组概述变频恒压供水机组是一种对水泵机组进行转速调节从而实现恒压变量供水的智能型机电一体化装置，该设备由压力传感器(或远传压力表、电接点压力表)、变频器、可编程控制器、控制回路、水泵、气压罐及其他附件组成，可通过控制水泵的转速实现恒压变量供水，具有压力平稳、节能显著等优点。变频恒压供水机组可以根据用户的要求选择多种附加功能。变频恒压供水机组的特点采用变频恒压可编程控制，可满足用户多种需求无级变速运行，节能效果显著可保持给水系统压力恒定，工作压力按需设定采用变频器启动和停泵，无启动电流，延长水泵寿命实现无人值守，PLC控制智能化运行有效防止水锤，延长管路管件寿命结构紧凑，占地少，投资小，施工期短，不需水塔或高位水箱供水可靠性高，对过流、过欠压、水位过低及变频器故障可自行判断处理，具有完备的电气安全保护及电机故障跨越功能变频恒压供水机组应用范围高层建筑、城镇居民小区、企事业等生活用水各种类型的工业用水各种水厂、污水处理厂、农业排灌站等供水系统空调冷热水循环系统锅炉恒压补水系统各类旧有供水系统的改造变频恒压供水工作模式简介变频恒压供水通常有两种工作模式：1.变频泵固定工作模式：投入：当用水量小于一台泵在工频恒压条件下的流量，由一台变频泵调速恒压供水；当用水量增大时，变频泵的转速上升，当变频泵转速上升到工频转速，而用水量进一步增大，由变频供水控制器自动启动一台工频泵投入，该工频泵提供的流量是恒定的(工频转速恒压下的流量),其余各并联工频泵按相同的原理投入。退出：当用水量下降，变频调速泵的转速下降，当频率下降到零流量的时候，变频供水控制器发出一个指令，自动关闭一台工频泵使之超出并联供水。为了减少工频泵自动投入或超出时的冲击（水力的或电流的冲击）。在投入时，变频泵的转速自动下降，然后慢慢上升以满足恒压供水的要求。变频恒压供水工作模式简介2.变频循环软启动工作模式投入：在这种供水模式中，当供水流量小于变频泵在恒压工频下的流量时，由变频泵自动调速供水，当用水流量增大，变频泵的转速升高，当变频泵的转速升高到工频转速，由变频供水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接供电(不通过变频器供电)变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随着用水流量继续增大，其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入。退出：当用水流量减小，各并联工频泵按次序关泵退出，并且泵退出的顺序按先投入先关泵退出的原则由变频控制器单板计算机控制。

两种工作模式的比较在变频泵固定方式中，各并联水泵是按工频方式自动投入或退出的。当用水流量变化，变频泵始终处于运行状态，变频泵运行时间最长。为了均衡各水泵的运行时间，对于变频泵固定运行方式，可以设计成变频泵定时轮换运行方式。变频泵定时轮换，即任何一台并联泵都有可能成为变频泵。按变频器工作原理，在运行中的变频器不允许在其输出端进行切换；否则在切换过程中会使变频器中的某些电子器件受到大电流冲击而降低其寿命。在变频泵自动轮换过程中，要在变频器的输出端进行切换；为了保护变频器，在进行自动切换之前应使变频器停止运行。在变频器停止运行的条件下，在其输出端进行切换。在切换好后再重新启动变频器恢复正常运行。因此，自动轮换控制的电路比较复杂，会增加变频控制柜的造价并降低其使用可靠性。当变频恒压变量供水系统具有变频泵自动轮换功能，其优点是各并联泵可定时轮换到变频运行，使各并联泵的磨损均衡。但是，在任一台泵变频运行时，万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的；当变频器跳闸，必然使所有并联水泵停机而中断供水。采用循环软启动工作模式的变频恒压给水系统，同样存在上述变频泵自动轮换工作模式的缺点。变频恒压供水机组标准配置水泵(根据供水系统所需扬程流量选择水泵型号与台数)电控柜(根据水泵型号、台数、变频运行方式选择)变频器(包含于电控柜中)远传压力表(考虑到仪表的匹配性,该项与电控柜同时采购)普通压力表(上仪四厂)压力罐(意大利Zlimet)阀门(止回阀/闸阀/弹性减振接头等)管路(出水总管一套)底座(采用碳钢焊接整体底座)其他管路附件电控柜电控柜内部主要包括：变频器(品牌有西门子、三垦、三菱、ABB等)PLC可编程控制器低压电器继电器调节器按钮指示灯变频恒压供水机组变频恒压供水系统流程图变频恒压供水系统工作过程通过压力传感器检测罐体压力，压力电信号经过自动控制电路识别、放大，控制接触器动作，从而使水泵根据罐体内压力变化，自动运行和停止，达到自动供水的目的。工作过程：水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力自动控制器自动关闭水泵，使水泵停止运行。由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能自动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，自动控制水泵启动，自动向供水罐内注水，如此往复，使设备不停供水，全自动运行。恒压供水设备的主要应用场合1、变频恒压供水设备应用于高层建筑，城乡居民小区，企事业生活用水；2、变频恒压供水设备应用于各类工业需要恒压控制的用水，冷却水循环，锅炉补水箱；3、频恒压供水设备应用于中央空调系统；4、变频恒压供水设备应用于自来水厂增压系统；5、变频恒压供水设备应用于农田灌溉，污水处理，人造喷泉；6、变频恒压供水设备应用于各种流体恒压控制系统。变频恒压供水设备的主要功能

1、设具有定时泵切换功能，而使各泵的运转时间均一化，从而提高了泵的使用寿命。

2、具有自动和手动运行功能。当自动部分出现问题时，可转换到手动档工作。3、设备有消防供水接口系统，可以与用户的火警传感系统连接，可达到遇火警时消防高压用水自动开启的目的。

即两种设定压力。4、内置实时钟。可编程压力运行时间图，多达每日8

段定时高低压供水功能。（需配供水控制器）5、系统提供了二种节能工作方式，休眠功能或附属小泵功能。（需配供水控制器）6、该设备具有过压、欠压、过流、过载，瞬间停电，电子热保护等保护功能。7、变频器有完善的自诊断功能，当故障出现时能显示出故障信息代码以便用户对照。

8、设备设有液位传感器系统，可防止水池缺水时烧毁水泵、变频器。

9、设备设有相序保护和断相保护功能，如设备在使用过程中出现断相，相序错换，设备能自保护停机。恒压供水系统案例：变频恒压供水控制对恒压供水系统的基本要求：(1)生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行。(2)实现水泵的变频起动，压力变化过程中保证水泵从变频到工频的可靠、安全的切换。(3)三台泵根据恒压的需要，采取“先启先停”的原则接入和退出。(4)在用水量小的情况下，如果一台泵连续变频运行时间超过3h，则需切换到下一台泵，具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长。主电路代码名称地址KM11泵工频运行接触器Q0.0KM21泵变频运行接触器Q0.1KM32泵工频运行接触器Q0.2KM42泵变频运行接触器Q0.3KM53泵工频运行接触器Q0.4KM63泵变频运行接触器Q0.5控制电路主机单元CPU224

模拟量单元EM235

输入信号分配表代码名称地址SA手动/自动转换开关I0.4SLL水池水位下限信号I0.1SLH水池水位上限信号I0.2UP模拟量输入AIW0(MW10)代码名称地址KM1,HL11泵工频运行接触器及指示灯Q0.0KM2,HL21泵变频运行接触器及指示灯Q0.1KM3,HL32泵工频运行接触器及指示灯Q0.2KM4,HL42泵变频运行接触器及指示灯Q0.3KM5,HL53泵工频运行接触器及指示灯Q0.4KM6,HL63泵变频运行接触器及指示灯Q0.5HL7水池进水指示灯Q0.6HL8水池水位下限故障指示灯Q0.7YV2生活/消防供水转换电磁阀Q1.0KA变频器频率复位控制Q1.1V1模拟量输出信号AQW0(MW20)

输出信号分配表程序中使用的元器件及其功能器件地址功能器件地址功能VD100压力实际值T33/T34/T39工频/变频转换时间控制VD104压力设定值T37/T38工频泵增泵滤波时间控制VD108PID计算值M0.0故障结束脉冲信号VD112比例系数M0.1泵变频启动脉冲VD116采样时间M0.2泵工频启动脉冲VD120积分时间M0.3倒泵变频启动脉冲VD124微分时间M0.4复位当前变频运行泵脉冲VD204变频器运行频率下限值M0.5当前泵工频运行启动脉冲VD208生活供水频率上限值M0.6新泵变频启动脉冲VD212消防供水频率上限值M2.0泵工频/变频转换控制器VD250实际运行频率值M2.1泵工频/变频转换控制器VB300变频工作泵的泵号M2.2泵工频