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净水厂水泵机组变频调速规划运转总结

0 引言高压变频器的产业化在上世纪80 年代中期才开始形成,随着大功率电力电子器件的迅速发展和巨大的市场推动力,高压变频器20 多年来的发展非常迅速

0 导言

高压变频器的产业化在上世纪80 时代中期才开端构成,跟着大功率电力电子器材的敏捷开展和巨大的商场推动力,高压变频器20 多年来的开展十分敏捷,运用的器材现已从Thyristor、GTR、GTO开展到IGBT、IECT、IGCT(SGCT)等,功率规模从几百kW到几十MW,技能现已老练,牢靠性也得到确保,使用越来越广。国表里出产高压变频器的厂家许多,如西门子公司、ABB公司、依林公司、日立公司、国内的利德华福公司等。

从1984 年开端,沈阳、哈尔滨、大连、鞍山等城市的供水工程,在不同时期先后选用了不同类型、一次侧为10 kV的变频调速设备。其间哈尔滨第三净水厂用的是奥地利ELEN 公司的设备(奥地利政府借款),鞍山市三家净水厂用的是德国西门子公司上世纪80时代末的设备(日元借款),大连沙河第二净水厂用的是德国西门子公司1998 年今后推出的最新的SIMOVERT(日元借款),吉林市第二净水厂及第三净水厂别离于2002年、2004 年选用了和美国罗宾康技能同等的利德华福公司的10 kV变频调速设备。吉林市第三净水厂所用的产品具有新颖、运转牢靠、技能先进、节能显着等利益。本文要点介绍吉林市第三净水厂水泵机组的变频调速体系,它具有代表性,并且对净水厂进行变频调速技能改造的实践指导意义也较大。

吉林市自来水集团有限公司在调查对比了国表里多家高压变频器出产厂家后,决议选用北京利德华福电气技能有限公司出产的HARSVERT-A 系列高压变频器。2002年先在二水厂选用一台,两年来运转作用很好,2004 年决议在三水厂再选用两台。

HARSVERT-A 系列高压变频器技能先进,牢靠性高,输出电压波形好,并且已成功使用于电力、冶金、石化、市政供水、水泥等多个范畴,得到了用户的遍及认可。

1 工程概略

吉林市于1998年建成二水厂(净水厂),2004年建成三水厂(净水厂及原水给水厂)。二水厂与法国得利满公司协作,V 型滤池核算机体系由规划院和法国得利满联合规划。V 型滤池用的设备(阀门、外表、操控台)资料,送水泵房的水泵,高压10 kV 电机,中控室核算机体系及模仿屏、投影设备均由法国得利满公司供货。几年来,经过与外方协作,去国表里水厂调查调研,学习到了国表里水厂的利益,积累了丰厚的经历。尤其是时刻已进入了21世纪,在规划三水厂时,有必要以“高起点、上水平、创特征”为主旨,规划、建造最好的水厂,让市民满足的水厂。

2 节能原理

同我国其他城市相同,吉林市城市用水量是不均匀的,这是因为气候和人们日子以及出产规则所决议的。因为流量的改动影响到管网水头丢失的改动,尤其是地势平整的市区,在几许扬程很小的情况下,送水泵站出口所需压力随流量的改动更为显着。

水泵站的装机是按最晦气条件下、最大时流量和所需相应扬程决议的。可是,实践上每天只要很短时刻能到达最大时流量,大多数时刻里,水泵站都处在小流量下作业。为了习惯流量的改动,许多泵站在运转中采纳关小出口闸口的方法来操控流量,然后形成出口闸口前后少则几m 多则几十m 的压力差值白白地糟蹋于闸口阻力上,如图1所示。

当水泵台数满足多时,能够很好地习惯水量改动,可是水泵类型是有限的,装机台数过多,不只办理不便利,并且会无谓地增大建筑面积,进步工程造价,即便这样,也无法做到彻底习惯水量改动,依然需求用闸口来调理水量,如图2所示。

许多水厂经过切削水泵叶轮以习惯作业点的需求,但因水泵作业点不接连照样有能量丢失。

若选用无级调速技能,则可接连地改动水泵转速,来改动水泵工况,使流量与扬程习惯于管网用水量的改动,进步机组功率,坚持管网压力稳定,然后到达节能的作用。这一方法节能原理如图3所示。图中,AB为全速泵特性曲线,AnBn为调速泵特性曲线,CBnB为管路特性曲线,CO为几许扬程(含地势差和自在水头),在用水量从qmax削减到qmin的过程中,全速泵的扬程将沿BA 曲线上升,而管网所需扬程将沿

BBn曲线下降,这两条曲线纵坐标的差值就意味着全速泵扬程的糟蹋。使用水泵调速技能时,当用水量从qmax变动到qmin的过程中,水泵转速随流量从额定位n0降到n1n2n3……nn,水泵的q-h 特性曲线AB也相应改动为A1B1,A2B2,A3B3……AnBn。而这组平行的特性曲线AB-AnBn 与管路特性曲线CB 的交点轨道BBn正在管路特性曲线上。这样就可使水泵作业点沿管路特性曲线滑动,使其扬程处处能与体系阻力相习惯,做到没有剩余压力的丢失,且能坚持管网压力稳定,依据水泵轴功率的核算公式,显着收到节能作用。

为完成水泵机组随用水量改动而主动调速,最直接的方法是在管网最晦气点处设置压力计,并设定压力值。微机体系据输入的压力信号按寄存的程序改动水泵转速,使最晦气点压力稳定和供需水量平衡。可是最晦气点距泵站往往很远,远传信号很不便利。选用泵站出口压力和流量来操控水泵转速是常用的方法。当管网确认之后,出口压力应是流量的函数,其函数曲线即为管路特性曲线,所以能够使用图4的操控体系主动地调理水泵转速。

3 体系电气规划计划

3.1 三水厂的净水厂

规划院和吉林市自来水集团有限公司依照工艺进行了仔细核算,依据实践工况要求,选用HARSVERT-A 型高压变频器完成一拖一的技能计划进行主回路电气结构图的规划,如图5所示。一拖一的两台电机互为备用。

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