变频供水

第1篇：变频供水

小高层、高层住宅变频供水系统

【摘 要】 变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频恒压供水具有优良的节能效果，变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水，只要其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，就可以实现恒压变量供水。在变频恒压变量供水当中，变频泵的流量是变化的，当变频泵是各并联泵中最大，即可保证恒压供水。本文主要探讨小高层、高层住宅变频供水系统

【关键词】 高层住宅;变频供水系统;恒压;PLC

在这种变频供水系统中，当供水流量少于变频泵在恒压工频下的流量时，由变频泵自动调速供水，当用水流量增大，变频泵的转速升高。当变频泵的转速升高到工频转速，由变频供水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接供电(不通过变频器供电)。变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随用水流量增大，其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入[1]。这就是循环软启动投入方式。当用水流量减少，各并联工频泵按次序关泵超出，关泵超出的顺序按先投入先关泵超出的原则由变频控制器单板计算机控制。

1 关于变频调速给水的基本原理

目前，变频调速生活给水在建筑给水中应用越来越广，其主要原因是：

①变频调速给水的供水压力可调，可以方便地满足各种供水压力的需要。在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求，因为随时可以方便地改变供水压力。但在选泵时应注意，泵的扬程宜大一些，因为变频调速其最大压力受水泵限制。最低使用压力也不应太小，因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作，否则应加大变频器和水泵电机的容量，以防止发生过载[2]。

②目前，变频器技术已很成熟，在市场上有很多国内外品牌的变频器，这为变频调速供水提供了充分的技术和物质基础。变频器已在国民经济各部门广泛使用。任何品牌的变频器与变频供水控制器配合，即可实现多泵并联恒压供水。因为建筑供水的应用广泛，有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中;这种变频器具有可靠性好，使用方便的优点。

2 小高层、高层住宅变频供水系统的构成

当有若干台水泵同时供水时，由于在不同时间(白天和黑夜)、不同季节(冬季和夏季)，用水流量的变化是很大的，为了节约能源和保护设备，本着多用多开、少用少开的原则，进行切换。变频器能根据压力闭环控制要求自动确定运行泵的台数，在设定的范围内，同一时刻只有一台泵由变频器控制。当定时轮换间隔时间设定在0.05～100.00之间，则稳定运行相应时间后，变频器将按“先开先关”的原则轮换控制泵的运行，以保证每台泵能得到均等的运行机会和时间，防止部分泵因长期不用而锈死。泵运行到上限或下限后，到达增加泵或减少泵的判断时间，变频器将按“先停先开” 的原则加减泵控制，以保证每台泵都能有机会运行，防止部分泵因长期不用而锈死[4]。

恒压供水系统的基本控制策略是采用可编程控制器(PLC)与变频调速装置构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行.并自动调整泵组的运行台数.完成供水压力的闭环控制，即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量，自动补偿用水量的变化，以保证供水管网的压力保持在设定值，既可以满足生产供水要求，还可节约电能，使系统处于可靠工作状态，实现恒压供水。变频调速恒压供水系统由变频器、PLC、泵组电机(水泵数量可以根据需要设定)、压力传感器和交流接触器等部分组成，如图1所示。系统的控制目标是泵站总管道的出水压力，变频器设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值送人变频器内置的PID调节器进行运算处理后，由PLC发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变频泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。恒压控制是由变频器内置PID功能实现的，系统根据用水流量的变化调节变频器的输出频率，从而使管网水压连续变化，同时变频器还可作为电动机软启动装置.限制电动机的启动电流。压力传感器的作用是检测管网水压，安装在供水系统总出水管上。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。水泵电机实现变频软启动，消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延长机电没备的使用寿命。

3 小高层、高层住宅多泵循环变频供水的实现方法

图2是三台水泵循环恒压变频控制电路。M1、M2、M3是电动机，P1、P2、P3是水泵。KM1、KM3、KM5控制水泵变频运行，KM2、KM4、KM6控制水泵工频运行。变频器的作用是为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的无级调速，从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压，压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。一般的供水设备控制1～3台水泵，1～2台工作，1台备用。在这些水泵中，一般只有一台变频泵。当供水设备供电开始工作时，先启动变频泵，管网水压达到设定值时，变频器的输出频率则稳定在一定的数值上。而当用水量增加，水压降低时，传感器将这一信号送入PLC或PID回路调节器，PLC或PID回路调节器则送出一个较用水量增加前大的信号，使变频器的输出频率上升.水泵的转速提高，水压上升。如果用水量增加很多，使变频器的输出频率达到最大值，仍不能使管网水压达到设定值时，PLC或PID回路调节器就发出控制信号，启动一台工频泵，其他泵依次类推。反之，当用水量减少，变频器的输出频率达到最小值时，则发出减少一台工频电动机的命令[5]。

多泵并联恒压供水，在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变(因工况不变)，并使之处于高效率区工作，变频泵的流量是变化的，其工作效率随流量而改变。因为采用多泵并联恒压供水，变频泵的功率降低，从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统的能耗，改善节能状况。多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器，当用水流量接近于零，变频泵能自动睡眠停泵，从而可以做到不用水时自动停泵而没有能量损耗，具有最佳的节能效果。

结论

目前，高层楼水箱(池)的消毒问题还有待解决，必须引起足够的重视。尤其是到夏季，南方诸多城市天气闷热、潮湿，细菌繁殖特别快，水质极易污染。因此，要加强消毒，随时监测水质情况，保证人民饮用合格的水。为了解决高层楼二次供水污染的难题，科技工作者经过不懈的努力，研制出“恒压变频调速供水设备”，使用该设备可取代水塔、高位水箱及气压供水设备。

参考文献

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[4] 徐爽.恒压供水系统变频控制方式分析[J].机电信息，2012(06)：87-88

[5] 杨伟新，张晓森，徐彦铎，方伟国. 基于PLC的恒压供水系统设计[J].机械研究与应用，2012(02)：120-122

作者：谢骏　张锋

第2篇：恒压变频供水系统的研究

摘 要：随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，水资源浪费和污染变得越来越严重，居民生活用水和饮用水变得相当紧缺。传统的供水系统中往往利用高位水塔、水箱等对用户供水，这种供水系统成本高能耗大，容易引起水质的二次污染，而且供水量小不能满足城镇居民的正常用水需求。所以，设计一个节能高效的先进供水系统是十分必要的。在查阅大量的相关文献后，决定采用模糊控制与传统PID控制器相结合的方法来控制供水系统。

关键词：变频;恒压供水;模糊PID控制

水资源和电能在我们的日常生活和工作中起着至关重要的作用，虽然我们国家资源丰富，但资源的浪费和污染也非常严重，所以做好节能减排的工作是非常迫切的。为了能够满足城市高效节能的供水要求，应该对从前的供水系统进行优化，把从前传统的供水系统转变成恒压变频供水系统，提高供水系统的自动化控制程度，增强中小城市供水系统的性能，科学合理的降低供水能耗、实现高效供水。

在以前的供水系统中传统的PID控制方式已经取得了较好的控制效果，而本文通过传统PID控制方式与模糊控制方法相结合，来探索一种更好的控制策略，提升恒压供水系统的供水性能。这种新的供水控制策略可以使得供水节能效果更显著，操作更加简单，调节时间大大的缩短，提升恒压供水的稳定性、安全性，为人民的生产生活做好保障。这种供水系统的应用范围非常广，既可以用于中小城市的市政供水又可以用于化工和其他工业用水中。

目前，恒压变频供水方式是新型的供水方式，它可以灵活的控制水泵的转速来改变供水管网的水流量，当用水流量较大时，系统的各台水泵逐渐启动，并利用变频/工频切换来实现供水管网的水压恒定，以保证用户正常用水;而夜间用水量减少时，恒压变频供水系统将根据用水情况逐渐减少工作的水泵数量，并通过工频切换为变频的方式实现管网水压的恒定，保证供水流量一直跟随用水流量的变化而变化。

供水的目的是为了满足用户的用水需求，而用水流量和供水流量是影响供水管网压力的最直接原因。当系统的供水量小于用水量时，管网水压下降;当供水量等于用水量时，管网水压恒定;当供水量大于用水量时，管网水压上升。由此可见，供水管网的压力是反映供求之间矛盾的关键。因此，可将供水管网的水压作为检测量，由系统根据管网水压的变化改变水泵机组的频率，进而调节供水量，实现供水流量和用水流量之间的动态平衡，使恒压变频供水系统稳定地工作在管网水压的设定值。

变频技术简单地说就是把直流电变换为电压和频率可变的交流电，或者把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压和频率可变的交流电。前者即将直流电转变为电压和频率可变的交流电需要经过逆变的过程，而后者即将电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压和频率可变交流电需要经由整流和逆变两个过程，逆变是整流的逆向过程。在这些变化过程中，电源频率均发生了变化。

近年来，恒压供水系统通常结合变频调速根据管网压力的变化情况通过微机监测和运算，自动地调节水泵转速以满足用户用水的要求。这样的供水系统具有显著的节能效果和可靠地稳定性，因此是目前最合理的先进供水系统。

恒压变频供水系统将可编程控制器作为控制中心，通过检测实际管网水压与管网水压的设定值进行比较，经运算处理后输出控制信号改变水泵的工作频率，使供水系统自动稳定于设定的管网压力值，实现管网水压的闭环调节。当用水量增加时，系统调节水泵的工作频率使水泵的转速提高，加大供水量;当用水量减少时，系统调节水泵的工作频率使水泵的转速减小，进而减少供水量，这样既保证了供水效率又满足了用户对水压的要求，实现了“用多少水，供多少水”。

这种供水方式不需要建造高位水箱、水塔等，既节约了成本，又没有了水质二次污染的可能，是一种理想化的供水方式。这种供水方式是目前较先进的供水方式，比传统的供水方式可靠性更高，稳定性更好，既节能环保又安全高效，自动化水平高，而且经济实惠。并且这种变频供水系统在生活中的应用越来越广，范围越来越大，不仅适用于工厂、学校、居民区等用水场合，也适用于各种自来水厂、供暖循环用水系统和工厂循环冷却水系统等。

恒压变频供水系统的发展离不开变频调速技术，变频调速技术是恒压变频供水系统的核心。通过调查研究发现国外都是采用一台水泵配一台变频器的方式，这样就要求在一套供水系统中有多少台水泵机组就要有多少台变频器，成本较高，加大了生产投入。随着变频技术在供水系统中的应用越来越广泛，大家逐渐发现并认同恒压变频供水系统具有明显的节能效果，自动化水平高，而且还具有高稳定性和较强的可靠性。很多国外生产厂家最先发现商机，开始完善变频器的功能，生产出可以应用于供水系统的变频器。像日本Samco公司，就推出了高度集成的供水基板，這种供水基板是将多种硬件设备集成在一起，然后通过命令等形式完成其控制功能，这种基板上拥有配备齐全的功能模块，可以直接控制基板里边的电磁接触器动作，并且具备“变频泵固定模式”和“变频泵循环模式”两种形式。但是这种专用的变频器基板构成的供水系统最多只能有7台水泵机组。这种配置虽然将电路高度集成化，降低了生产成本，但系统的动态性能和稳定性不高，局限了系统本身的带负载能力，而且输出接口的扩展功能没有灵活性，无法实现数据通信，不能用于要求较高的供水系统，在实际应用过程中会产生很大的局限性。

目前在做变频恒压供水系统时，国内很多公司都采用了与国外一样的控制方式构成供水系统的闭环调节，即单台变频器带动单台泵或者单台变频器控制多个泵。在这些供水系统中有的企业为了节省成本采用单片机及相应的软件予以实现。如原深圳华为电气公司，推出了无需外接PLC和PID调节器的恒压供水专用变频器(5.5kw-22kw)，这种专用变频器很多最多控制4台电动机 ，操作不太方便，同时其输出接口限制了带负载容量，又不具有数据通信功能，而且在系统的节能性、开放性、稳定性等方面还远远不能满足用户的需要，是以只可把它用于用水需求小系统。还有一些公司采用传统的PID控制方式，并将可编程逻辑控制器与通用变频器一起使用来构成供水系统，并配合触摸屏、组态软件等监控软件等。这种控制方法比较集约化，节约成本，而且系统的可靠性提高，方便工作人员集中管理，并且系统的编程和调试操作简单。

随着科技的发展，电气电子行业的产品不断地更新换代，变频器也逐渐的被广泛应用。在恒压供水系统中，这种应用已经不再陌生，恒压变频供水系统的系统性能也在不断改善。为了能更好的应用于工业生产和人民生活，通常结合先进算法对恒压变频调速系统进行设计以提高变频恒压供水系统的性能。

参考文献

[1] 王凯. 基于模糊PID的恒压供水系统研究[D]. 淄博：山东理工大学，2009.

[2] 周峰. 基于西门子PLC控制器的恒压供水系统设计[D].天津：天津大学，2010.

[3] 黄辉. 高效变频恒压供水系统研制与应用[D].杭州：浙江工业大学，2012.

[4] 刘汪龙. 基于变频调速的高楼供水系统变压运行机理及控制策略研究[D]. 长沙：中南大学，2012.

[5] 宋星. 基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统[D]. 合肥：安徽大学，2010.

[6] 张德田. 基于模糊控制的变频调速在恒压供水系统中的应用研究[D]. 保定：华北电力大学，2012.

[7] 曾光奇. 模糊控制理论与工程应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2006：112～146.

[8] 向启明. 关于变频恒压供水控制系统的研究[J]. 中国高新技术企业，2013，9(252)：14～15.

作者：杨晓玲

第3篇：变频供水控制柜操作简化设计

摘要：变频器在国内供水行业已经普及，在变频器基础上，开发出来的变频控制柜由于变频柜生产厂家的技术差距，造成了变频控制柜操作难、维修难等问题层出不穷，本文基于解决这些问题开展创新，并在工程实践中应用并取得成功。

关键词：变频柜简化操作

0 引言

二次供水是随着城市的建设发展而发展，它是一次供水水压及流量不能满足用户需求后的一次供水的延伸和发展。现在二次供水设施已经是城市供水不可缺少的重要组成部分。变频器在二次供水行业广泛应用很长时间，但由于变频器的厂家众多，功能又有不同的差异，以变频器为基础的变频柜的生产厂家的水平高低不同，导致变频供水控制柜有各种各样控制形式，但大多数变频供水控制柜是通过变频器和其上位机程序设定和相互的通信完成控制，如果出现问题时只有变频柜厂家的技术人员能将故障判定清楚，一般操作人员是说不清楚什么样的故障，如果故障是由厂家的产品造成的，用户是不用支付相关检测费用，如果是由用户原因造成，用户要支付相关的费用，即使不支付费用，也会有一些纠纷在里面，至少要费一番唇舌。

1 主要工程目标

2008开始，长春市政府为了解决居民吃水难的问题，连续三年出资，由水务集团出面，对全市二次供水设施进行接收管理。当时参与二次泵站管理的工作人员不到一百人，而要接收泵站达到1160座，而能将变频柜的故障判断清楚的并不多，泵站管理必须实现无人值守化管理，但二次供水泵站必须24小时向用户提供供水，一但出现问题必须马上解决，及时处理故障，保证安全、稳定、可靠的运行，由此可见将来运行管理难度之大是可想而知的，在这种情况下，我们一方面加强工作人员的培训，另外一方面根据以前的经验，提出变频供水控制柜操作的简单化、故障判断清晰化的观点，当时我们的想法是让变频的操作就使用“傻瓜”照相机一样简单容易，人人都能操作。

2 具体解决方案

经过研究分析，把控制柜经常发生的故障和外界因素造成控制柜不能运行问题提出来，并把这些因素功能化，并以适当的形式放在变频控制柜的面板上，包括：实测压力和设定压力、无水、过载、断相、变频器控制盘、单台机组维修开关。

2.1 实测压力和设定压力，通过在柜面板上观察实测压力与设定压力来了解送水情况，在处理用户反应水压不足和无水时帮助很大，只要有人进到泵房，看到这个对比值就可以判定泵站内的水泵机组是否工作正常，如果数据正常，就说明是泵站出水管网出现故障，给指挥调度部门一个准确的信息，调度部门指挥管网管理人员进行巡线等工作查找管线故障。

2.2 无水提示，过载提示，断相提示，三个功能在处理水泵机组停机，判断停机原因效果非常直接、准确。这三个提示均采用声光信号报警。

无水提示是泵站蓄水设施(包括水池和水箱)内没有水可供用户使用，为了防止水泵空转造成设备损坏的一种保护和提示，在没有这个提示时，水箱是在泵站内，工作人员有时可能会去看看水箱，可水池在室外，工作人员不一定会想起去看一下水池里是否有水，这个功能非常直观，进门一看无水报警了，向调度汇报，调度就可以安排管网管理人员去查下进水管道是不是哪里有了问题。

过载提示，水泵机组在运行中有时会发生超过水泵额定工作能力而过载，这个报警产生后，非常醒目，工作人员不用去看水箱(池)的水位，直接检查水泵是什么原因导致过载就可以了，原因查明后可以进行维修。

断相提示，二次供水泵站分布在市区的每个角落里，供电情况也是千差万别，如果发生缺相，变频器停止运行，过去得由专业人员通过调故障代码才能知道，现在一般的工作人员就能知道是发生电源发生缺相故障了，我们的工作人员就可以联系供电部门进行抢修，也能让调度部门准确知道该泵站出了什么状况。

以上三个是我们长期对变频柜维修和调试过程中总结出来，也是多发的，将其报警信号放在柜的面板上，即提高故障处理效率也降低工作人员的劳动强度，受到一线工作人员的好评。

2.3 变频器控制盘，过去有的生产厂家有的为了降低成本，在变频柜上根本不装控制盘;有的装了，控制盘也是在柜内。如果不是专业人员，根本没人会去开柜看一下什么是控制盘，现在它就柜的面板上，现场工作人员只需读出面板上的文字，我们的技术人员就可以知道是出了什么问题，是让哪类的工作人员进行抢修。

2.4 单台机组维修开关设置有两个好处，一个是前面提到的水泵过载而又不能马上排除的故障时，可以将该机组维修开关打开，备用机组自然进入工作状态。另一个是水泵机组要定期轮换工作，防止主机组“过劳”损坏，而备用机组长期停用，锈蚀而导致泵轴抱死。过去只能通过调整上位机的程序设定参数来完成，过于专业，非常麻烦。现在通过维修开关的开闭就可以完成。

3 小结

现在长春市二次供水接收改造工程一、二期工程已经完成了，共接收了1160座泵站，经过串并整合现存620座泵站，遍布长春市八个城区各个角落，由于全部变频柜实现本设计方案，98%泵站已经实现无人执守，剩余2%与是由于其它原因不能实现无人执守。现在负责二次供水设施运行单位只须对操作人员简单的培训就可以上岗，降低了劳动强度，提高供水系统的稳定性，保证供水设施的可靠性，也保证长春市二次设施接收改造的工作任务顺利完成。

作者：杜宏顺,刘威

第4篇：自来水厂变频供水PLC自动控制系统

摘 要：现如今，随着科学技术的飞速发展，我国变频调速技术水平也得到进一步的提升，而变频恒压供水系统正式在这一过程中所累积的产物，由于以往传统的水塔供水系统已经不能再满足于人们对其多功能的需求，因而变频恒压供水系统更受到生产厂家的青睐。下面，笔者就结合多年的工作经验，针对自来水厂变频供水PLC自动控制系统进行研究分析，得出以下相关结论，以供参考。

关键词：变频供水；PCL；自动控制系统

1 概述

近些年来，变频恒压供水系统由于自身存在安全、可靠性等众所优点，被广泛应用于住宅小区的生活用水及消防供水系统中，并取得了十分显著的成绩。而在传统的供水系统设计中，大多是有1个或多个水泵共同供水，电机为了保障供水的充足量，常常要根据供水量的变化来开闭水泵，这样不仅大大降低了水泵电机的运行效率，还是其在频繁的开启关闭过程中受到了极大的损坏，很容易发生设备故障安全事故。因此，就针对这一问题，具体结合了某自来水厂，对变频供水PLC自动控制系统进行了初探分析，从而总结出一些自身的看法与建议。

2 控制思路

这一系统主要是将变频器与PLC系统相互结合在一起，共同组成了一个完整的联合控制系统，而变频器通常都是采用PID的恒定控制系统，一般是通过将外部信号进行采集以后，作为反馈信号传输出去。相比来说，PCL系统则是对水泵设备的运行效率、机组配置等各项活动进行控制，所有控制所得 的信号都将会出入到PCL系统。在本文中，当一级泵站是水泵获取的传输信号是来自清水池的液位传感器时，水位限位将会自动降低，液位传感器就会对水泵发生信号。与此同时，二级泵站中的反馈信号，主要来自出水管的远传压力表，如果压力值超出恒定值的情况下，变频器就会自动发生改变，水泵电机的运行速度也会相对缓慢。若压力值小于恒定值时，变频器产生变频，这时的水泵电机运行速度将会加快。但是，这一过程中，我们需要注意的一点问题是，当二级泵站的水泵电机在正常运行的过程中，其是由一级泵站的缺水信号进行控制的，这样做的根本目的是为了避免水泵出现空转的现象。

3 变频供水PLC自动控制系统的功能特点

在本文的自来水厂中，变频供水PLC自动控制系统主要是变频器与PCL两部门共同组成的，其具体功能体现在以下几个方面；

将一级泵站中的水位设定为恒定状态下的控制模式，并将其中清水池中的水位值作为主要的参考标准，以此来控制水泵的运行速度，从而确保清水池水位始终保持在恒定值。而二级泵站则是设定为恒水压的控制模式，将水管水压值作为参考数据，同样保证水管水压的恒定性。

一般情况下，这两级泵站的水泵运行模式主要分为变频自动运行模式与工频自动运行模式。当水泵处于变频自动模式时，如果变频器出现异常问题，发生故障，该系统将会自动报警，发出预警信号，水泵将会停止运行，并由人工控制模式转至工频自动控制模式。

其次，变频自动模式下，系统分别根据一级泵站清水池水位和二级泵站出水管水压情况，在低限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机加速或恒速运行。在高限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机减速或恒速运行。一级泵站水泵电机在高限值时还需自动停机；

此外，一级泵站的水泵在工频自动运行模式的情况下，清水池内的水位值仍旧保持不变，直到水位达到限低标准时，水泵工频将会自动开启运行。而水位值超出高限位标准时，水泵电机将会自动关闭。当二级泵站的水泵处于工频自动运行模式时，一定要确保水管水压值处于恒定的标准范围内，若水管水压值被控制在低限位时，水泵工频将自动启动运行。

3 硬件系统

二级泵站的主电路框图与一级泵站的主电路框图基本相同，所不同的是水泵与变频器的功率不同，一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为18.5KW，而一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为30KW。该系统的控制电路采用日本三菱公司生产的PLC作为控制核心，它主要包括一级泵站水泵机组控制电路和二级泵站水泵机组控制电路。

4 软件部分

4.1 变频器参数

该系统采用的日本SANKEN变频器是一种高功能静音式变频器。一级泵站所用的变频器型号为IPF-18.5二级泵站所用的变频器型号为IPF-30。该系统所用变频器参数是根据系统的控制参数来设定的。系统的控制参数：一级泵站清水池的低水位设为1.5米，控制水位的高度设为2.6米，高水位设为2.7米.。一级泵站扬水管的低水压值设为0.3Mpa.恒定水）f值设为0.45Mpa，高水压值设为0.3Mpa。根据系统的控制参数所设定的变频器参数：一级泵站变频器的上限频率为49Hz，下限频率为40Hz， 1速频率为42.SHz，偏置频率为39Hz，增益频率为48Hz。一级泵站变频器的上限频率为47Hz，下限频率为38Hz， 1速频率为23Hz，偏置频率为22Hz，增益频率为50Hz。

4.2 一级泵站工频自动运行程序

一级泵站工频自动运行仍选择1#泵工作为例。当起动1#泵时，X7接通，且当清水池处于低限水位时，XS接通，1#泵进入工频自动模式。当系统检测清水池水位为高限位时，水泵自动停止，并等待清水池低限水位的再次到来，从而重新起动水泵运行。当清水池的水位处于低限水位时，水泵继续工作，一直工作到清水池水位达高限水位时方才停机。

4.3 二级泵站PLC控制程序

二级泵站PLC：自动控制程序包括变频自动运行和工频自动运行两部分。由于一级泵站工频自动运行程序不要考虑变频器的工作情况，因此它的程序比变频自动运行程序简单得多。

5 变频供水PLC自动控制系统运行效益分析

该系统经过实际运行，其工作稳定、可靠。某市自来水厂应用该系统后，取得了如下四方面的效益：一是由于应用了变频技术，因此水泵电机功率因素从0.8提高到0.99，减少了无功功率；一是水泵电机起动电流大幅度减小，有效地减少了电机起动大电流对设备用电网的冲击，减少了维修费用；三是由于出水管道水压可任意调节，因此可将水泵扬程调节到较为理想的值，以最大限度地节约能源；四是由于该系统采用PLC控制技术，因此大幅度减少了因人工操作失误而引起的溢水、缺水等事故，从而提高了供水质量。

结束语

综上所述，我们可以大概对变频供水PLC自动控制系统有了一个全面的了解。并且，该系统在某自来水厂中的实际运行，不仅有效保障了各项生产活动的正常运行，还为该企业创造了可观的经济收益，具有十分广阔的推广前景。但是，就目前我国变频供水PLC自动控制系统来看，由于总体发展时间较短，技术水平方面还存在很多的不足和问题，还需要相关技术人员更深入的探究与完善，从而促进变频供水PLC自动控制技术的可持续发展，达到理想的节水效果。

参考文献

[1]陈爱文，单海宁.变频供水PLC自动控制系统[J].机电工程技术，2008（10）.

[2]汪玉凤，张鹏，赫飞.基于PLC的自来水厂恒压控制系统设计[J].煤矿机电，2007（04）.

[3]陆秀令，阳小文.PLC控制的恒压变频供水系统[J].自动化仪表，2004（04）.

作者：康宁

第5篇：变频供水技术在农村饮水安全工程中的运用

摘要：通过分析传统水塔供水的不利因素及变频供水技术的优点，认为变频供水技术是一项实用性强的先进技术，在农村饮水安全工程建设中应大量推广运用。

关键词：变频技术;农村;饮水工程;运用

1　农村饮水概况

张掖市辖1区5县，总人口128万人，其中农村人口102.54万人。属资源型缺水地区，全市水资源总量26.5亿m3,年降水量140mm，蒸发量1410mm,人均水资源量1250m3，仅为全国平均水平的57%，是一个自然条件十分严酷和经济欠发达地区。由于降水稀少，水资源贫乏，工程型、资源型和水质型缺水的情况在全市不同地方都不同程度存在，有相当一部分地区农村饮水十分困难。有些地方缺水严重;有些地方水源含氟量高，地方病严重;有些地方长年饮用苦咸水。截至1999年底全市有96.50万农村人口吃水困难，遇到干旱年份要到几千米甚至十几千米以外的地方或很深的沟谷中挑水、拉水、驮水。吃水困难或水质恶劣，严重影响农民群众的身心健康，影响农村稳定，制约农民生活水平的提高和农村经济社会的发展。为此，从2002年起，在国家的大力支持下，积极实施人饮解困和人饮安全工程，着力解决农村饮水问题，截至2007年底，全市实施集中供水工程169项(不包括水窖工程)，解决农村饮用安全水人口51.30万人，占农村人口的50%。目前全市仍有51.24万人存在饮水不安全问题。

2　变频供水技术的运用

目前全市建成的集中供水工程主要有2种供水方式，一种为固定水量和压力的传统供水方式，即“机井→水塔→供水管网→用户”的供水方式;一种为可调节水量和压力的供水方式，即“机井→变频供水(蓄水池)→供水管嘲→用户”的供水方式。随着经济社会的不断发展和人民生活水平的不断提高，农村群众对农村供水工程有了更高的要求，既要保持供水的连续性、可靠性，又要提高供水保障能力，而变频供水技术因为设备投资少，系统运行稳定可靠，自动化程度高，操作控制方便，压力和流量根据用户需求可调节等优点，正在逐步代替传统的供水方式，已成为农村群众普遍接受和农村人饮工程首选的供水方式。

2.1 传统(水塔)供水的不利因素

张掖市传统的供水方式主要通过对水泵进行通断控制，使用水泵先将水抽送到水塔，再由水塔以水的自重向用户送水，用水量的大小依靠水塔水箱进行调节，是一种相对比较落后的方式，存在着许多不利因素。

2.1.1　修建水塔需要耗费大量的水泥、砖块等建材，且占地面积较大，施工工期长，工程基建投资大，而且对其进行维修、更换的难度较大，以致水塔使用寿命较短。

2.1.2　水塔水箱的容积为总用水量的15%，即水塔日供水能力最高不能超过350t，水塔建成后，其高度一定，水塔水箱的容积一定，其供水压力无法调整。随着农村人口的增长，居民生活水平不断提高，用水量也逐渐增大，以住宅楼为主的新小康居民点的建成。必将延伸输水管线导致供水压力增大，造成水塔供水压力不能满足需要。采用水塔供水的地区已经出现了供水不连续，距水源点较近的有水，较远的无水，用水低峰有水，高峰期无水等现象，给群众的生活带来了极大的不便。

2.1.3 由于水塔的上水管、落水管安装在空中，而张掖市冬季天气寒冷，如果保温措施不好或保温材料破损，会造成水塔输水管的冻裂，而水箱中的水在夏季又容易受到二次污染。

2.1.4　水塔供水水泵启动有两种方式，直接启动和自藕降压启动。启动电流为运行电流的5～7倍，而水塔又需要频繁启动水泵，况且传统的启动方式，保护功能差，而农村用电的可靠性又不高，如果出现缺相、短路、接地会造成设备的损坏，这种现象经常出现，致使水泵使用寿命缩短，给运行管理带来极大的不便。

2.2　变频供水技术的优点

变频供水技术是将三相工频(50Hz)交流电源或任意电源变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，主要用于交流电压机的转速调节，所以又将变频调速器称为变压变频装置。因为水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，功率与转速的3次方成正比，因此通过调整水泵的转速，可对水泵的流量、扬程、功率进行调节。变频技术在供水工艺中，主要是变频装置控制水泵，在水泵的出口配接压力传感器，构成一个闭环调节系统，对单台或多台水泵进行调整控制，依据用户用水的多少，自动调节水泵转速，恒定出口压力(设定值)变量供水。

2.2.1　变频设备最大的优点是能够节省电能。经分析，水泵的流量、转速、功率、出口压力有如下关系：

Q1/Q2=n1/n2

H1/H2=(n1/n2

P1/P2=(n1/n23式中：Q1、Q2——水泵流量;

n1、n2——水泵转速;

H1、H2——水泵扬程;

P1、P2——电机功率。

水泵的功率与转速的3次方成正比，实际应用中，在阀门开度最大的情况下，依据使用情况的不同，当用水量发生变化时，管网压力也发生变化，调节变频器输出频率，可使管网压力保持恒定。下面举例说明节能效果。

居民生活用水量较大，管网系统正常压力设为0.30MPa，当用水量需求减少时，未采用变频调节的系统，管网压力必将增大;如果采用变频调节，可通过调节运行频率，使电机转速下降，减小流量，保证管网压力稳定在0.30MPa不变，此时依据公式可计算出运行频率约为f2=78%f1。节能分析如表1。

2.2.2　变频供水采用变频调速，是以变量、恒压为前提，来发挥最大的限度，变频PID闭环控制系统在不同的用水量下输出相应的频率，来改变水泵转速，达到恒压的目的。由于变频调速的原理，决定了变频的最大特点是“因需而供”，变频调速供水，电机频率随水流量变化而变化，用水量增加，频率上升、转速上升、输出功率增加;用水量减少，频率下降、功率减小。即多用水多耗电、少用水少耗电。

2.2.3　变频调速具备压力可调(在水泵的扬程范围内)功能，可解决由于管网需要的压力与水泵扬程的矛盾，如选择高扬程的水泵，可在其良好的性能范围内按需调节完成，这样为适应相应的压力在选择水泵方面，提供了方便。

2.2.4　变频调速控制的水泵，在启动时，电机频率逐渐

升高到工频，压力也是逐渐升高，这样避免了水流冲击造成管路、仪表、阀门等的损坏，变频调速对于电网要求较高的场合，防止因水泵功率较大突然启动而造成电网波动，缓解与电网的冲击，避免影响或损坏其它用电设备的使用。

目前张掖市建成的169项人饮集中供水工程中，有119项采用变频供水技术，占集中供水工程的70%，而且从2006年以后新建的人饮工程全部采用变频供水技术，变频供水技术已被广泛应用。张掖市2004年建成的供水距离最远的高台县黑泉水厂就采用了变频供水技术。该水厂供水人口为10000人，经计算最大时用水量为104m3/h。水厂采用“机井→蓄水池→变频供水装置→管网→用户”的供水工艺。该水厂与最远供水点的距离为32km，经水利计算水厂供水水压为0.40MPa，选择的二级供水水泵型号为：100DFL54-14×4，电机功率为15KW，水泵为管道多级离心泵，3台水泵并联安装，变频控制柜采用一拖三变频循环控制方式，变频器采用美国艾默生供水专用型变频器，其功率选为18.50KW。工程完工试水时供水压力设为0.50MPa，供水末梢见水后运行一段时间，压力稍微增大，逐渐调整最后将压力调整为0.35MPa，系统压力完全能满足全线供水需求。第1次送水时，初始3台水泵，2台工频1台变频运行;正常运行后，用水高峰时，水泵1台工频工作1台变频工作，低峰时1台水泵变频工作。为了防止备用水泵的锈死，设定定时轮换工作，3台水泵两两轮换工作，更进一步提高了系统的可靠性。该项工程在2005年全省农村供水工程验收中被评为优良工程。

3　结论

由此可知，变频供水技术具有节能、可操作性强、管理运行方便等特点，变频控制系统介入农村饮水安全供水工程是近年来人饮工程发展最显著的特点。随着计算机控制系统的应用，可以及时掌握现场设备的运行情况，直观地看到管道压力、流量等数据。既可增强饮水安全工程供水的可靠性。保障水泵等设备的安全运行，也可有效加强对整个工程的管理。因此，进一步推广变频供水技术在农村饮水安全工程中的运用不但可以节能，而且可以将农村饮水安全这项“德政工程、惠民工程”的建设管理推上一个更高的水平，及早实现城乡供水一体化。

作者：冯国华

第6篇：变频恒压供水之探讨

摘 要 变频恒压供水设备是一种新型的节能供水设备。将变频器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。变频恒压供水设备以水泵出水端水压为设定参数，通过自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速，使供水系统自动恒稳于设定的压力值，这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压和水量。

关键词 恒压供水 变频器调速 节能

一、恒压供水的原理

变频恒压供水设备投入运行前，首先应设定设备的工作压力等相关运行参数，设备运行时，由压力传感器连续采集供水管网中的水压及水压变化率信号，并将其转换为电信号传送至变频控制系统，控制系统将反馈回来的信号与设定压力进行比较和运算，使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率提高，水泵转速加快;用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢。直至管网压力恒定在设定压力范围内。

二、方案

兰新第二客运双线九标乌鲁木齐三葛庄制梁场施工用水;九标项目部要求乌鲁木齐三葛庄制梁场、九标第二搅拌站、九标预制板厂、九标二工区采取集中供水，日高峰用水量约800至1000吨(24小时)。根据水文勘测距乌鲁木齐三葛庄制梁场直线距离约2.5公里处地下水源可满足供水需求。

现场实地观测供水管线需穿越既有高速公路、在建兰新第二客运双线。

供水管网主管网从水井泵房到乌鲁木齐三葛庄制梁约3公里，高差约80米 ，不含预制板厂、二工区、第二搅拌站分支管网。供水主管网根据现场情况分别要穿越既有高速公路涵、在建铁路桥，二工区、第二搅拌站供水管网要穿越在建铁路桥、涵。考虑冬季因天气寒冷无法施工供水管网采用明敷，在管网管道处安装排水阀以便在冬季休工前将管网中的积水排除防止管网管道冻裂。

因受环境、征地等影响不使用蓄水池蓄水加压，采用10m3压力储蓄罐。主管网采用(水井泵房至制梁场)150mm1.6MP镀锌焊管，分支管网采用80mm1.6MP镀锌焊管，供水量不足时可分时、分段、分区供水，各用水单位均要错开用水高峰并建蓄水池不小于100m3。

1、深水潜水泵;2、输水管;3、单向止回阀;4、18、压力表及压力变送器;5、连接法兰;6、压力储蓄灌;7、压力储蓄罐排污阀;8、13、蝶阀;9、12、14、17、软连接;10、15、立式多级离心泵;11、16单向止回阀;9、排污阀;20、供水管网

三、变频恒压供水设备选型

1、深水潜水泵

根据井深98米直径0.3米，选用250 QJ63-120/6深水潜水泵;机座号250(直径250cm)、流量63m3/h、扬程120m、水泵级数6级、电动机功率37KW、77.8A、转速2875r/min。63€?4=1512m3。

2、加压泵

轻型立式多级离心泵，型号 CDL65-50FSWPC ;流量 65m3/h 、扬程120m、电动机功率30KW 、58A、转速2900r/min。65€?4=1560m3。查阅技术参数CDL65-50 H=120m、Q=30 m3/h，H=105m、Q=50m3/h，H=88m、Q=65m3/h。

3、变频器

变频器的功率 当一台变频器驱动一台或两台以上的电机时，变频器的功率应符合电机额定电流合计的1.1倍应小于变频器的额定电流的条件。

变频器面板选用双行显示，第一行显示输出频率、第二行显示输出电流，方便观察、检测电机工作状态。

深水潜水泵选用：伟创AC60-T3-037G/045P，在045P模式(风机水泵型)额定电流输出90A，

立式多级离心泵选用：伟创AC60-T3-030G/037P、在037P模式(风机水泵型)额定电流输出75A，

4、压力变送器

SBP800压力变送器;精度等级0.25、输出信号4-20mA、电源电压24V、测量范围0-1.6MP;

5、压力表

电接点压力表YXC-103 0-1.6MP

压力表Y-100BF/Z/MF(B)316 0-1.6MP

四、控制电路

潜水泵、多级离心泵控制柜分别单独配置，柜门上安装电压表一块、启动按钮停止按钮各一个、变频器面板安装在柜门上方便调试观测，多级离心泵安装转换开关一个。深水潜水泵变频器控制(略);压力变送器接压力储蓄罐(略);多级离心泵变频器控制(略)。

压力变送器接供水管网起始端，多功能端子X1接压力储蓄罐电接点压力表(潜水泵出故障时或流量不足时停止多级离心泵工作)。多级离心泵选用两台，防止多级离心泵出现故障时可继续供水，工作一定时间切换水泵，可均衡各泵的运行时间，延长整体泵组的寿命，防止水泵因长时间不工作而锈死。

五、安装

1、深水潜水泵的安装;安装前对新钻的水井必须进行洗井(旧的深井泵洗井)，清除水中泥砂后，方能安装深水型潜水电泵。

(1)仔细检查潜水泵电机、泵体有无碰伤或损坏，发现问题及时处理或更换;电缆和接头有无碰伤或损坏，发现问题及时包扎。

(2)用500伏兆欧表测定绕阻的绝缘电阻不低于l50兆欧。

(3)电机垂直立放，打开电机上端放气孔与注水孔，注意一定要将两个水堵都打开，同时，紧固电机下端放水螺栓，将电机内腔灌满洁净的清水，并即时将注水堵与放气堵拧紧，观察电机是否有漏水现象，(观察10～15分钟) 直至不漏为止。电机加满水后再次摇测电机绕组的绝缘电阻应不低于40兆欧。

(4)将引出电缆与动力电缆的对接;把电缆(25mm2潜水泵专用电缆JHS)接头处分别剥去外层护套及主绝缘层，露出铜线35-40mm，将靠近线芯部分的橡胶修成锥形，把线芯上的氧化层打磨干净，并用酒精(最好用盐酸)擦净线芯及待包扎的绝缘层、护套层并使其自然干燥;再分别把三根电缆芯线用绞接的方法相对绞接牢固，其绞接长度应不少于50毫米。

确保接头良好、工作可靠。用裸铜线均匀扎紧电缆线芯，用电烙铁加热、渗锡，要求渗透、渗匀。用锉刀修理平整焊接部分(不允许有毛刺和尖梭)，并再次用酒精擦干净待包扎部分，晾干。

先用自粘性丁基胶带半迭包三层，并逐步向线芯的外部延伸。包扎时必须把胶带拉伸200%，外层再用聚氯乙烯粘带半迭包三层，也逐步往外延伸，保证包扎部分不短于200mm，包扎厚度不少于2毫米。

三芯电缆接头时应将三个接头位置依次错开一定距离，防止短路。电缆接头接好后，将引出电缆(包括电缆接头) 全部侵入水中6小时，用500V绝缘电阻表测其对地绝缘电阻应不低于500兆欧(单指接头部位对水的绝缘电阻)。 用500伏兆欧表测量电机绕组和引出电缆对地绝缘电阻，不低于100兆欧。

(5)瞬时起动电机(不超过1秒钟)，看电泵转动方向是否和转向标相同，若相反，调换电源接头即可，然后相序做好标记、准备安装下井。

(6)电缆线要固定在输水管法兰上凹槽内，每节都用绑绳固定好，下井过程要小心，电缆不能当吊绳使用，更不要碰伤电缆。

(7)确定潜水电泵距井底的最小距离。切忌将潜水电泵埋入泥砂中，一般要求潜水电泵距井底不小于3米(井深98米潜水泵下至92至95米)，动水面距进水节不少于1米，且泵下井深度应符合所选泵型规定扬程的要求(未超过120米)。

2、变频器的安装

(1)变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，控制柜应选用金属外壳屏蔽变频器对界的干扰。

(2)由于模拟信号特别容易受到干扰，因此变频器的外部控制线需加隔离装置或采用屏蔽线，屏蔽线接地端必须与变频器的金属机箱(接地点或接地端子)，压力变送器、电接点压力表均要采用屏蔽线连接。

(3)所有的元器件均应可靠接地，连接线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。

(4)漏电断路器;选用变频器专用漏电断路器时，额定灵敏电流应在30mA以上，选用一般漏电断路器时，额定灵敏电流应在200mA以上，时间0.1秒。

(5)变频器本身的电子过载保护功能可以替代热继电器等。

(6)控制电缆、电源电缆应该与电机电缆分开安装，一般它们之间应该保证足够的距离，特别是当电缆平行安装并且延伸距离较长时;信号电缆必须穿越电源电缆时，则应正交穿越。

(7)在变频器停止输出时方可切换电机或进行工频电源的切换。

(8)拆换电机时，必须切断变频器的输入电源。

六、参数设定

1、深井前水泵

程序运行暂停： 程序运行过程中，该信号有效可令程序运行暂停，变频器输出为0，信号消失后按暂停前状态继续运行。

七、运行调试

1、起动

(1)用500伏兆欧表测量电机绕阻对地绝缘阻不低于5兆欧。

(2)检查三相电源线路，电压是否符合规定各种仪表，保护设备及接线正确无误后方可合闸起动。

(3)起动后观察电流、电压是否符合规定范围，运转声音有无异常及震动现象发生，若不正常应及时找出原因处理解决。

(4)启动完毕开始运转后，应加强监护及观测水位变化，保证电泵在工况范围内运行，待水泵运行平稳后方可投入正式运转。

2、停车

(1)关闭开关停车，再起动须等5分钟或更长的时间，以防电机温升过高，停车后最好切断电源。

(2)深井潜水泵第一次投入运行4小时后，停机迅速测量热绝缘电阻，其值不低于0.5M€%R，才能继续使用。

3、调试

H-17反馈通道增益：用于对反馈通道输入模拟量的放大或减小。

H-18传感器最大量程：用以校正PID 给定量与PID 反馈量的显示数据。(所谓?PID?控制，就是在一个闭环控制系统中，使被控物理量能够迅速而准确地无限接近于控制目标的一种手段。恒压供水的PID调节，就是一个负反馈。)

H-24启动阀值：变频器进入睡眠状态后，PID 反馈量必须低于启动阀值，变频器才能重新启动;启动阀值设置过高可能导致变频器频繁的启动停止，设置过低可能导致压力不足。

H-25睡眠阀值：此参数用于调整系统没有使用(如供水系统中没有用水)而休眠的标准。即变频器随时休眠侦测，当检测到PID 反馈量高于或等于PID 设定值，并在设定值附近保持一段时间后，变频器开始启动休眠侦测。休眠侦测过程中，若反馈量大于睡眠阀值，变频器逐渐降低输出频率至下限，在下限频率等待一段时间后，变频器输出降为0，进入睡眠状态。若在上述过程中反馈量低于睡眠阀值，休眠侦测结束，变频器回到PID 调节状态。此参数设定越小，系统越容易进入休眠状态;当此参数设定为100.0%时系统将不会进入休眠状态。

(1)潜水泵变频器调试：运行潜水泵观察压力储蓄灌电接点压力表值稳定在0.4MP(多级加压泵未启动)，将变频器面板第一(或第二)行运行监视显示调整选择为PID 反馈量，调整H-17、H-18参数值使变频器面板数码管显示值为25，启动多级离心泵观察压力表变化、压力储蓄灌电接点压力表值稳定在0.25MP潜水泵变频器面板数码管显示值为15.7，调整压力储蓄灌电接点压力表(多级离心泵变频器X1输入端程序运行暂停指令)0.15MP，停车时先停多级离心泵在停潜水泵，将压力储蓄灌排压为0.1MP启动多级离心泵、无动作多级离心泵变频器程序运行暂停，保护起作用。H-24启动压力调至0.3MP面板数码管显示值为18(面板输入值、以下均同)，H-25睡眠压力0.4MP面板数码管显示值为25。

(2)多级离心泵变频器调试：先启功潜水泵(变频器输出频率达到50Hz或压力储蓄灌压力0.4MP时)在启动多级离心泵观察供水管网起始端的压力表变化，将变频器面板第一(或第二)行运行监视显示调整选择为PID 反馈量，管道没有水的情况下压力会在0.45MP持续约40分钟，调整H-17、H-18参数值使变频器面板数码管显示值为28;当压力达到0.65MP时制梁场阀门出水面板数码管显示值为41，用时约60分钟，压力最大可到0.8MP(阀门未关闭)面板数码管显示值为50，H-24启动压力调至0.65MP面板数码管显示值为41，H-25睡眠压力0.8MP面板数码管显示值为50。

以上H-24启动压力、H-25睡眠压力设定值经多次反复调整在确保各用水单位正常供水后确定。

变频恒压供水控制系统可靠性高、效率高、节能效果显著、动态响应速度快。实现了恒压自动控制，对整个供水过程来说，根据用水情况，选择不同的压力设定范围，不但节约了用水，而且节约了电能，达到了更优的节能方式，实现供水的最优化控制和稳定性控制。提高了工作效率，延长了水泵的使用寿命。

参考文献：

[1]纬创变频器AC60-A5说明书.深圳市伟创电气有限公司.

[2]CDL，CDLF轻型立式多级离心泵.南方泵业股份有限公司.

(作者单位：中铁大桥局职工培训中心;武汉铁路桥梁高级技工学校)

作者：刘开文

第7篇：变频供水系统原理

智能型管网接力升压(无负压)设备可根据用户需求设定用户供水压力，如果管网供水压力高于设定压力时，水泵机组处于停机状态，自来水可通过连通管路直接对用户供水。当市政管网供水压力低于设定压力时，设备自动进入接力升压工作状态，机组通过压力传感器，水泵及恒压变频控制柜组成闭环控制系统，随着用水量的变化，不断调整水泵转速及投入运行的水泵台数，以保持供水压力恒定。

流量调节器是密封容器，在供水管网能满足供水要求时，此设备作为供水管网与供水设备之间的缓冲装置，以消除水泵机组对管网的脉动影响。在供水管网供水量不足时，作为流量调节装置，以缓解管网用水高峰时的流量不足。

管网保护器安装在流量调节器上，当罐内压力较外界压力高时，管网保护器关闭，水泵机组叠加市政管网原有压力进行恒压供水;当罐内压力与外界平衡时，管网保护器打开与外界相通，避免了负压的形成，保证市政管网安全及其它用户正常供水。

供水管网停水时，设备自动停止运行，管网恢复供水自动开机。停电时，水泵机组停止工作，自来水可通过连通管直接进人用户管网，来电时机组自动开机恢复正常供水。

第8篇：无负压供水设备、变频供水设备等供水设备的区别和原理

无负压供水设备是水源都是从蓄水池中来，这样自来水的压力就被卸掉了，而且蓄水池需要二次消毒设备。无负压给水设备系直接利用自来水管网压力的一种叠压式供水方式，卫生、节能、综合投资小。安装调试后，自来水管网的水首先进入稳流罐，并通过真空消除器将罐内的空气自动排除。当安装在设备出口的压力传感器检测到自来水管网压力满足供水要求时，系统不经过加压泵直接供给;当自来水管网压力不能满足供水要求时，检测压力差额，由加压泵差多少、补多少;当自来水管网水量不足时，空气由真空消除器进入稳流罐破坏罐内真空，即可自动抽取稳流罐内的水供给，并且管网内不产生负压。

变频恒压供水设备，既能利用自来水管道的原有压力，又能利用足够的储存水量缓解高峰用水，且不会对自来水管道产生吸力。二次加压供水设备广泛应用在自来水管网压力不足的场合。按水泵(离心式水泵，下同)与管道连接方式的不同，供水方式可分为2种：①水箱—水泵加压供水;②管道泵加压供水。 供水方式①由于水箱能有效地进行水量的吞吐，即在非用水高峰时储存水量(此时自来水管道所能提供的流量Q自大于用户所需要的水量Q用，即Q自>Q用)，而在用水高峰(Q自Q用时能利用管网原有的压力，但因没有蓄水装置而不能满足高峰期用水量，故无法确保用户用水的可靠性，并且在用水高峰时对自来水管网产生吸力(这是由水泵本身的性质所决定的)，因而无法被广泛应用。变频供水设备在城市高层建筑供水用得比较广泛。能有效控制压力的设定，采用静水专用变频器，缓启动，缓停止，无启动电流，无水锤振动小。