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石家莊宇泉環保設備股份有限公司
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當前深水井采用變頻調速控制的非常廣泛，由于存在生活用水小流量期間的"費電"問題，不少村鎮在改用變頻供水模式后，千噸水能耗指標較高。本文結合新密市超化鎮東店村深水井小流量變頻
一、宇泉深井泵變頻供水設備核心技術
核心技術：保持管網壓力恒定，防止管網壓力過大，管網爆裂。許多深井泵沒有選用恒壓控制，而是水泵直接供水，當用水負荷減少時（用戶用水少），管網壓力會升高，常常引起閥門和接頭等處爆裂，讓費大量的水，也增加了維修成本，特別是很多農村采用的是增強塑料管，更加容易造成爆管的可能。恒壓供水的方式有水塔供水和氣壓供水及變頻恒壓供水三種方式，變頻恒壓供水控制方式是投資少，也是省電的控制方式，沒有水塔供水的占地問題和氣壓供水水泵頻繁啟停問題，實踐檢驗，變頻恒壓供水控制方式恒壓控制方式。
能夠節省電能，降低供水成本。變頻控制可以讓深井泵在用水量小的時候，降低水泵的轉速，從而消耗的電能也隨之降低，深井泵是平方轉矩負載，其功率和轉速的三次方成正比，當轉速降為額定轉速的60%時，其功率是額定的21.6%，可節省78%的電能，此外，采用變頻調速，可以提高功率因數，把無功的電能轉化為有功的電能，實踐證明，采用變頻控制節電率至少在30%。
提高水泵的使用壽命變頻器具有很強的保護功能，水泵過載、過流、失速、欠電壓、過電壓等引起水泵損壞的因素及時保護，不引起水泵燒壞。變頻器使水泵啟動時軟啟動，即水泵由0轉速按照加速時間，緩慢地增加轉速，這樣，減少了水泵啟動時大電流的沖擊，也減少了啟動時水泵極聯間迅速啟動時的磨損。水泵停機時變頻器讓水泵按照減速時間，逐步停機，這樣，減少了因為突然停機，滯留在管網的水形成水錘，對水泵造成很大的損傷。實踐證明，采用變頻恒壓控制能使水泵的使用壽命提高一倍以上，也能有效地減少水泵的維護次數。
智能化控制，全自動運行：供水設備采用PID閉環調節，恒壓精度高，水壓波動小。具有過載、短路、過流等各種自動保護功能，設備運行穩定、可靠，方便使用和維護。具有缺水停泵、定時自動切換水泵運轉等功能，可以實現無人職守。可建立遠程監控系統，實時監控設備的運行情況。
平滑控制和壓力補償技術：
平滑控制技術：控制系統擁有壓力平滑控制技術。如果沒有平滑控制技術，設備往往會出現壓力過調的情況。在加減泵或出現水量變化較大的情況下，壓力波動比較大。采用平滑控制技術后，系統可以根據實際反饋壓力自動控制加減速速度，使系統的壓力更加穩定。
壓力自動補償技術根據系統阻力特性，當流量越大時，系統的阻力越大。為了滿足系統在極大用水量時有足夠的揚程來克服系統阻力。一般廠家在設定系統壓力時只能按流量所需的壓力來設置，當小流量用水時壓力過剩造成能量浪費。
二、宇泉深井泵變頻供水設備案例
當前深水井采用變頻調速控制的非常廣泛，由于存在生活用水小流量期間的"費電"問題，不少村鎮在改用變頻供水模式后，千噸水能耗指標較高。本文結合新密市超化鎮東店村深水井小流量變頻恒壓穩壓供水系統，介紹了深水井小流量變頻供水系統的方案設計及運行情況。
新密市超化鎮東店村變頻供水工程的實施就是當地新農村建設的一個亮點。新密市超化鎮東店村位于超化鎮政府東800米，現有人口900多戶。當地煤炭資源豐富，同時也是全國耐火材料的生產集中地。隨著經濟的快速發展，尤其煤炭資源的開發，也對當地人民群眾的飲水問題造成一定影響，可飲用水層水位日益降低。新密市各級政府非常重視東店村的飲水問題，結合該村的實際問題，國家劃撥專項資金，村子自籌部分資金，各戶收取到戶水表費、入戶費，總共投資約100萬元，建成現在日大供水量800噸的深水井變頻調速供水系統。
下面就結合東店村的變頻供水系統，介紹使用恒壓穩壓變頻供水的方案解決小流量供水的耗能問題。東店村深水井供水系統方案東店村委對該項目建設非常重視，經過多方考察，并多次與技術人員深入探討，確定了采用深水井變頻調速并配套小流量囊式氣壓罐恒壓穩壓供水的方案。深水井由新密市負責勘探鉆井，井深650米，水井凈水位約65米，動水位81米，配套潛水泵型號為200QJ40-204/16，額定出水量40m3/h，額定楊程204米，額定功率37KW，電機額定電流79A。配套PCS-BP-1R-45KW型變頻柜，主器件變頻器采用日本東芝原裝VF-P7-45KW型變頻器，為保證可靠供水，還備用一套西安西普STR軟起動器作為備用工頻起動回路。為更好節約電耗，考慮了小流量供水節電方案，在供水主干管上安裝一臺NZG1600-0.6MPa囊式氣壓罐。水壓信號由安裝在供水主干管上的耐震遠傳壓力表YZT-1.0MPa和耐震電接點壓力表YX-1.0MPa提供。變頻柜控制核心為西門子可編程控制器LOGO230RCo，開機運行時首*入變頻恒壓供水模式，當系統用水量減小，運行頻率降至小流量頻率fL時，系統進入小流量變頻穩壓狀態，同時LOGO自動計算潛水泵穩壓運行時間Tb和停泵保持時間Tt，若Tb超過T0(設為6分鐘)或Tt超過Te（設為3分鐘），系統則回到潛水泵變頻恒壓供水模式。
變頻控制設備調試運行情況變頻控制設備調試按以下步驟進行：1）先檢查潛水電機絕緣情況，結果應符合廠家說明書要求。2）連接變頻柜電源主進線，空轉運行變頻器，檢查變頻器顯示及變頻器參數設置，并先設置小流量頻率為50Hz。3）連接潛水電機電纜。關小出水總閥，將雙向閘刀投向工頻側，起動水泵，用鉗形表檢測三相運行電流，觀察三相電流是否平衡，逐步打開總閥，觀察電流變化及其他情況是否正常。4）停機后，檢查壓力表傳感器連線，調整電節點壓力表上下限，按實際需求設置，本工程可設置為0.24MPa~0.50MPa。5）關小出水總閥，帶負荷運行變頻控制設備，利用變頻器面板上升、下降鍵調整恒壓設定值，使總管出口水壓恒定為0.3MPa（按實際需要設定）。適當調節總閥，觀察壓力變化及響應情況，如需要還要對變頻器內部PID參數進行整定（參看相關說明）。6）關死出水總閥，測試本系統的"零流量"頻率f0，根據該頻率值設置小流量頻率fL，一般比"零流量"頻率高3~5Hz。7）稍稍打開出水總閥，模擬小流量供水工況，觀察由變頻恒壓模式進入小流量變頻穩壓模式情況。逐步打開出水總閥，觀察小流量變頻穩壓模式返回變頻恒壓模式的切換運行情況。8）記錄相關運行參數，可編程設置和變頻器參數，備案歸檔。有關變頻器參數設置見表1。實際調試過程順利，達到設計要求，這里不再詳細介紹，至今設備已正常運行近2個月，實際運行試驗表明，按當前供水規模，沒有小流量功能時平均日耗電400KWh，有小流量功能時平均日耗電200KWh。
結論在當前開展的新農村建設中，各級政府非常關注和加大農村基礎設施建設投入，尤其切實解決農民群眾的飲水問題，新密市超化鎮東店村變頻供水工程的實施就是當地新農村建設的一個亮點，通過近兩個月的正式運行，證明了深水井并配套變頻調速小流量恒壓穩壓供水方案的可行性。系統的成功運行，也為各地新農村建設中的人畜飲水工程建設積累了有益的經驗。
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