森兰变频器在包钢供水应用

• 关键词：森兰,变频器
• 摘要：在工厂供水和生活用水中，流量、压力、扬程等参数都常随工况的改变而变化，过去由于技术水平的限制，没有一种合适的调速方法可以解决因这些时变量而带来的负面影响，因此采用人工投切水泵，当用水量小的时候，切除多余的水泵；当用水量大的时候，投入必要的水泵。由于水泵的大小是固定的，某种用水量时，投入一台供水量又多，切出一台供水量又不足。由此可见，这种方法调节的精度低，还会造成电能浪费，水泵投切时对整个管网的冲击大,水泵和电机一直处于高速运行中，缩短了机械系统和电气系统的正常工作寿命。

一、引言

在工厂供水和生活用水中，流量、压力、扬程等参数都常随工况的改变而变化，过去由于技术水平的限制，没有一种合适的调速方法可以解决因这些时变量而带来的负面影响，因此采用人工投切水泵，当用水量小的时候，切除多余的水泵；当用水量大的时候，投入必要的水泵。由于水泵的大小是固定的，某种用水量时，投入一台供水量又多，切出一台供水量又不足。由此可见，这种方法调节的精度低，还会造成电能浪费，水泵投切时对整个管网的冲击大,水泵和电机一直处于高速运行中，缩短了机械系统和电气系统的正常工作寿命。

近年来，随着电力电子技术的发展，变频调速技术已十分成熟，实践证明在风机、水泵类负载中应用变频调速可以节约20%～50%的电能，并且应用变频调速以后可以带来以下好处，其最大的优点就是具有明显的节能效果及改善生产工艺，保持稳定压力，不用人为的调节，使整个生产过程实现了自动化。

1、对现有电机实现软起，软停。解决电机因直接起动时对水泵和管网冲击而产生的滴、漏、冒。在电机起动时对电网无任何的冲击。

2、对电机实现各种保护功能，由于变频器是集电力电子微控技术为一体的先进设备，它通过CPU所建立的电机模型与运行实测电机参数实现精确的矢量控制，并对电机进行完善的保护，如电机过载、过压、欠压、过热、接地、电源缺相等。

3、根据工厂需要一次性完成参数设定，以后由变频器根据供水的实际情况自动完成对水泵时变参数的调整，全部过程实现自动化。

4、延长了水泵和电机的使用寿命，变频器自动调节运行频率减缓水泵的磨损和电机老化；使整个管网始终保持在正常压力下工作，减少维修量。

二、恒压供水系统变频改造方案

系统主要由3台水泵、1台森兰SB200变频器、压力变送器、PLC等组成。钢铁企业的用水量都很大，水泵容量大，与此相配的管网的管径也大，因此，在投切水泵时要控制阀门，投泵时遵循“先投泵，在开阀”，切除泵时“先关阀，后停泵”，这时需用PLC来进行控制。系统控制原理如图5所示：

图5变频恒压供水系统图

图5中，由变频器键盘设定压力给定值，压力变送器PT送回管网压力的反馈值，变频器内置PID调节器根据给定值与压力变送器的反馈值进行比较，由此来控制水泵运行转速以及台数，变频泵在调速运行，从而实现管网压力恒定。如果是小容量的水泵，无需用PLC控制阀门，多泵投切功能均可以用森兰变频器内置的恒压供水软件元实现，应用简单，维护方便。

三、节能

为了适应实际用水量的变化，以往采用人工投切水泵的台数来调节管网的水压和流量。这就造成了处于管网不同出口处的压力变化，有时超压，有时欠压。水泵机组应用变频调速技术，即通过调节输入电机电源的频率来改变水泵的转速。离心水泵属平方转矩特性负载，电动机消耗的功率与转速的三次方成正比，变频调速后，可节省大量的电能，达到节能增效的目的。