佳陽水廠泵站共有二臺水泵,采用調節閥門開度或啟動停水泵進行調節。
每當夏季來臨,居民生活用水加大,經常出現一臺泵出水不足,兩臺泵太多的時候,往往出現泵壓已達五公斤,而母管壓力公三公斤,此時擋板開度為60-70%。這不但浪費了大量的電能,而且由于泵壓過高,常常導致盤根漏水。增加了維修量,縮短了水泵的壽命,為了解決上述問題,經過多方面的考察,決定對一號泵進行改造,采用湖南中科電氣有限公司生產的高壓變頻調速系統。
一號泵的揚程為60米,額定出水量為2600磅/小時,電機功率為260KW,額定電流29A,額定轉速1485r/min。機旁控制箱內接有真空度形成繼電器,電磁閥開度檢測儀,電機電流顯示表,高壓柜控制連鎖等回路。
在變頻器安裝中,根據現場的實際情況,將變頻器的高壓允許、合閘、跳閘等信號引入機旁箱內,在高壓柜中加入保護連鎖,在操作臺加入遠控,由PLC實現聯鎖,控制原啟停機的流程,從崦保證了整個系統的操作方式不變。
調試完畢,水廠對一號泵調速運行了總體的驗收,首先,將一號泵的變頻器輸出設定為50Hz,,使電機運行在工頻的狀態,在單管運行的條件下,調整輸出流量,數據如下:

從上表結果看,隨著閥門的關小,流量減小,但是泵壓隨之增加,在流量底于800時,雖然流量在減小,但是耗電量不多,造成了極大的能源浪費。
在50Hz定速測試完畢后,將閥門開到了100%,改變變頻器的輸出頻率,進行輸出流量調整。每一次調整后保持一小時,保證數據的準確性。測試數據如下:

通過上表數據,表明在轉速和流量下降的同時,隨著母管壓力的減小,泵壓不斷下降,在流量低于700時,泵壓和母管壓力基本保持一致辭,這時電機和水泵的磨擦損耗較小,水泵的壓力損耗極低,閥門的截流損耗完全沒有,發揮出了極大的節能效果。
經過對定速和調速數據的對比,結果如下:

以上結論說明,當一號泵電機處于調速狀態時,流量低天800時節電率可達52%,流量300時節電率可接近69%。在整個測試過程中功率因數始終高于95%。
在測試完畢后,將一號泵正式投入運行,為無縫鋼廠管廠和大港生活區供水,入冬以來,氣溫較低,一天中用水的平均流量為1100,電流17A,頻率43Hz。
白天的高峰期用水量為1200,晚上的用水降到980,運行人員只需要在操作臺上將電機的轉速從45 Hz到35 Hz之間進行調速即可,同時,在電機轉速降低的時候,水泵所發出的噪音減小,大大地改善了生產環境。
投入使用運行考核四個月,變頻器平均電流為17A,而在同樣工況下未用變頻時平均電流為24A,依此計算:
每小時節電量:
24*6000*1.732-17*6000*1.732=72744W
每天節電量:72744*24=1745856=1746.86KW
每月節電量:1746.856*31=54121KW
運行四個月的節電量為:54124*4=216486KW
四個月共節電費:216486*0.9=194837=19.48萬元(每度電價0.9)
在夏季,用水量加大,一般可達到1500個流量左右,這時,開一臺泵不夠,開二臺泵時,二號泵出水1300流量,由一號泵補充200個流量,其節臨時性能效果更為明顯。
一號泵在采用變頻調速后,經過了近半年的運行,總結特點如下:
1、調整流量操作大大簡化,原先需要操作人員半個小時方能完成的操作在幾分釧內即可完成。
2、流量調整非常精確,調速時通過操作臺進行調整,可以同時參考流量、泵壓、管壓、電流等多個參數進行調整,在未上變頻時,對擋板進行調節,只能參考泵房內的一個流量表,由于流量的暫態現象,調整時經常不能達能最佳要求。
3、啟停機操作采用PLC控制,基本和原操作方式保持一致,方便了用戶的使。
4、隨著轉速的降低,水泵電機的噪聲減少,大大改善了工作環境。
5、在低流量時,泵壓降低,水泵盤根漏水的現象大大減少。
6、節電效果顯著。
7、由于泵壓的降低,減少了泵體氣蝕和軸承的磨損。