高力省恒压供水/供气节电控制系统

一、系统的组成

恒压供水（气）指的是主管出口压力恒定供水（气），用水泵（空压机）调速控制的方式。根据变频调速的原理，采用变频调速控制电机转速，即控制了水泵（空压机）的流量或压力，最终达到稳定主管出口压力的目的，节省电能。

图A 原理图

二、系统原理：

将图A简化为恒压闭环控制信号框图，现以水泵为例说明，则如图B所示，其原理是：将主管出口压力作为调控参数，通过压力变送器将主管出口压力信号，转换为4~20mA直流信号（0-10V直流信号），送入调节器，与压力设定比较，其差值由调节器作PI运算，输出信号送给变频器，随时调整变频器的输出频率，控制电机转速，改变泵的排水量，维持主管出口压力稳定在设定的压力值上；若主管压力增加时，将自动进行调节，例如：当用水量减少时而主管压力增加时，调节过程是变频器信号大于设定信号，调节器输出减少，变频输出频率低，电机转速下降，泵排水量减小，使主管压力减小；由于其调控过程较快，短时间内，变频器信号和压力给定信号便处于动态平衡状态，从而维持了变频器输出频率稳定，实现了主管出口压力，平稳供水----恒压供水。

图B

空压机的恒压供气的控制原理和上述原理是类似的。

三．解决方案

自来水压力有限，能常要采用二次加压以满足供水需求，但末端压力是不断变化的。下面以有四台水泵的二级泵站为例说明，设定四台水泵，其中3台工作1台备用。

• 四台水泵，设定一台可实现变频运行，其余三台工频运行；
• 三台水泵工作时，其中二台工频运行，一台变频运行；
• 二台水泵工作时，一台工频运行，一台变频运行；
• 为确保工艺控制要求的实现，将四台电机的控制、运算单元集中于一个控制柜内；

接线如图C所示，二级水泵或增压泵运行，以集水管网压力参数为给定量，决定水泵运行工况。

• 集水管压力≥0.8：1台变频，3台备用；
• 集水管压力≤0.6：1台变频，1台工频，1台备用；
• 集水管压力≤0.4：1台变频，2台工频，1台备用；
• 集水管压力≤0.2：3台工频，1台备用；
• 上述四种工况：可用选择开关手动切换，或可由集水管网压力一压力变换器——PI运算——变为开关控制信号
• 泵出口阀门及集水管网出口阀门应全开；
• 作变频运行的电机由压力信号的大小自动进行不同速度的切换。

图C

四、主要特点

◇ 节电率达20%-50%
◇ 有效防止机械磨损，延长电机使用的寿命
◇ 改善功率因素
◇ 瞬时态转矩反映
◇降低电机运行噪音与运行温度

五、适用范围

各种供水、供气系统，如：水泵、油泵、空压机等。

六、产品规格及尺寸