变频器在生活用水泵上的应用

吉化股份有限公司动力厂（吉林） 关香芹

    吉化铁东生活水厂高峰用水量和平时用水量变化甚大。目前用调节水泵出口阀门开启度的形式来控制出厂水的压力，造成大量的能量消耗在阀门上；后采用多台水泵并联调节运行，虽然做到供水与用水的基本吻合，但节电效果不甚理想，况且采用节流，不但降低水泵的运行效率，还因在节流过程中调节阀的阀板两侧压力差过大，极易造成阀门的严重损坏及增加振动和噪声。为此，对水泵采用变频调速。
1. 水泵运行实施方案 对我厂5台水泵（3台75kW、2台55kW）运行实施方案是：夏秋两季高峰时，3台75kW水泵全部运行；低峰时，1台75kW水泵运行；平峰时，2台75kW运行。春冬两季高峰时，2台75kW、1台55kW运行；低峰时，1台75kW运行；平峰时，1台75kW、1台55kW运行。
    3台75kW电机中有2台采用变频调速，而且采用1台变频器轮流带2台水泵电机的运行方式。主电路如附图 所示。采用该方式具有如下优点：   
（1）2台水泵电机可以交替变频运行，这样磨损均匀，且使用寿命相同；
（2）可以1台变频运行，另一台在市电下运行；
（3）如变频器故障，2台水泵可分别在市电下运行。
另外，水管网上加装了传感器，比例积分调节器，构成了变频器的闭环系统，使水流量随用水量的多少而自动平衡，管路内的压力基本保持在给定值。
2. 节能效果 以1台75kW水泵变频调速进行测试，在不同情况下，其节能效果是：
（1）低峰时，单台水泵变频运行，压力定值为0.35MPa，电机输入功率从73.4kW降至53.2kW，工作电流从136A降至95A；
（2）平峰时，并联1台55kW恒速泵，压力定值为0.4MPa，此时调速泵的电机输入功率从73.9kW降至19.6kW，工作电流从137A降至35A；
（3）高峰时，再并联1台55kW恒速泵，压力定值为0.5MPa，电机输入功率从70.2kW降至31.2kW，工作电流从130A降至55.8A。
经核算，当年投资当年即可收回。