晋中干式变压器在武夷山水厂供水系统中的应用

晋中干式变压器在武夷山水厂供水系统中的应用 晋中干式变压器在武夷山水厂供水系统中的应用次数：966  

1、概述

武夷山是全国著名的风景区，武夷山水厂对整个武夷山市人的生活有着举足轻重的作用。该水厂修建较早，在使用过程中经常发生爆管，加压水泵故障，导至时有停水以及水压不正常发生，给当地人们的生活带来极为不便，因此该水厂急需技术改造。

该水厂加压系统由二级构成，首级加压水泵由两台组成，一台由93KW电机拖动，另一台由45KW 电机拖动，作补给和备用。技术改造采用变频恒压控制系统，该系统采样供水管网压力，根据用水量的变化自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制晋中干式变压器的输出,从而控制主加压泵电动机的转速，控制补给泵电动机的投入和切除,达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

系统配置及系统图

-3093P型晋中干式变压器一台；

压力传感器 一只（测量范围：0～10 kg/cm2，输入：DC24V，输出：4～20mA）；

控制柜一只（含原自耦变压启动一套、Y/△启动一套及仪表信号灯,接触器）。

系统图如下：

2、系统功能

2.1 PI的调节功能

P型晋中干式变压器均内置PID 调节器，压力传感器即时检测总管压力并转化为4-20 mA电流信号，直接送入晋中干式变压器模拟电流输入口，设定给定压力值，PID参数值，晋中干式变压器内置PID运算后控制输出频率。系统参数可在实际运行中调整，使系统控制响应趋于完整。例如可在不同的时段给定不同的压力值，既节能又能******地满足终端用户对水压的要求。

2.2 “休眠”功能

系统运行时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)情况，为了   节能，该专用系统设置了可以使水泵暂停工作的“休眠”功能，当晋中干式变压器频  率输出低于其下限时，停止补给备用泵电机，当晋中干式变压器输出一直在下限频率，但实际总管水压比设定还是偏高，工作一定时间后，晋中干式变压器进入“休眠状态”停止工作，当总管水压下降到设定值以下时晋中干式变压器被唤醒，从新进入PI调节状态。“休眠确认时间”晋中干式变压器内置，当晋中干式变压器的输出频率低于休眠值的时间如小于休眠确认时间td时，即td＜tn时晋中干式变压器继续工作，当td＞tn时晋中干式变压器将进入休眠状态。在用水峰值期，晋中干式变压器输出频率到达上限频率时将启动补给备用泵。

2.3 工变频切换功能

水厂供水系统可靠性要求高，一旦故障会影响对全市的生活用水，因此该系统设置了工变频切换功能。系统在一般情况下运行在变频恒压供水状态，当晋中干式变压器万一出现故障或例行检修时，可立即切换到工频运行，用原有备用自耦降压启动系统启动水泵，从而保证供水的连续性，整个系统的可靠性能很好地满足用户的要求。两套启动系统电气联锁，可防止误操作，确保系统的安全运行。

2.4 补给泵自动投切。当主泵变频运行至50HZ时延时3分种补给泵自动投入运行，补充加压，这样不断可以保证高峰用水量时系统管网的压力，还可以降低主泵运行频率及电流；当系统用水量减少，主泵运行频率降至下限20HZ时，切除补给泵，提高主泵的运行效率，这样整个系统都能在节能优化状态下运行。

3、用户受益

延长设备及管网使用寿命，减少系统维修工作量。由于采用变频恒压控制，水泵的启动为软启动，消除了大电机启动时冲击力矩对电机的损坏，水泵在启动时的冲击大为减少，同时由于软启动且水压为恒压控制，消除了启动时对管网的水锤效应，爆管现象不再发生。因此延长了原有设备的使用寿命，故障率大为降低，减少子系统维修的工作量。

改善供水质量，提高了整个系统的可靠性。采用变频恒压控制系统后，可以非常平滑地调节供水压力，值班人员对系统的调整控制更加稳定自如。随着城市管网的发展以及供水量的变化，可以很方便地调节系统的供水压力。由于采用新系统后，故障率大为降低，且两套启动系统可以互为备用，保证了系统供水的连续性，为系统经济优化运行提供了可靠保证。

改善水厂的用电状况。采用变频软启动后，消除了原启动系统启动时对晋中干式变压器的冲击，新系统的功率因数可达0.95，效率可达0.98，系统工作电流大为减小，线路损耗也大为减少，改善了水厂用电紧张的状况。

4、节能效果显著，经济效益可观。

原系统运行时需人工随用水量有变化手动投切补给泵的运行，管网系统压力随用水量的变化一般在3.8~7kg/cm2之间波动，而系统******的供水压力在4.0kg/cm2左右，超过7kg/cm2易发生爆管。众所周知压力H与电机的转速N平方成正比，轴功率P与电机转速N立方成正比即：H ∝ N2  、 P ∝ N3，用水量在最小只由补给泵加压时原系统压力为7kg/cm2左右，由变频加压时压力可控制在4.0kg/cm2，此时节电率可达57%，而如长时间运行在下限频率晋中干式变压器还可运行于“休眠状态”，平均下来整个系统的节电率在40%左右。系统节能效果显著，根据当地的电费标准七个月节约的电费就可将前期的投资收回，经济效益可观。减轻值班人员的工作强度，原系统经过改造后，补给泵组可自动投切，值班人员不会担心因没有及时地投切补给泵组而导至的爆管事故。

5、晋中干式变压器参数设置：

功能代码

设定参数值

功能说明

P0.04

1

由端子引出控制晋中干式变压器运行、停止

P0.01

9

频率由PI调节器给定

P0.09

20

设定水泵运行的下限频率

P2.06

3

改善电机噪声，但设定太高电容漏电增大。

P1.05

1

电机的加速模式

P7.09

0.2

PI调节器偏差设定

P7.05

1

PI调节器比例

P7.06

10

PI调节器积分