我礦有兩臺(tái)75kW水泵供全礦職工生活用水。用水量隨季節(jié)和晝夜變化，因采用無(wú)水塔供水方式，水壓和水量需靠人工調(diào)節(jié)，效率低，截流損失大，能耗篼，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。另外，水泵起動(dòng)電流過(guò)大，對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。為此，我們對(duì)生活水泵系統(tǒng)進(jìn)行了變頻改造，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　一、變頻改造方案及選型選用日本SAMCOi120kW篼功能靜音式變頻器（PLC）及配套IWS控制板，以一臺(tái)PLC控制兩臺(tái)水泵的工頻/變頻恒壓自動(dòng)切換，即閉環(huán)恒壓自控。當(dāng)工頻泵單臺(tái)輸出不夠時(shí)，起動(dòng)變頻泵以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速增援，當(dāng)工頻泵輸出有余時(shí)，則由變頻機(jī)泵適當(dāng)調(diào)頻調(diào)速，以小于工頻泵的流量輸出。該裝置能實(shí)行自動(dòng)或手動(dòng)控制，在水泵出現(xiàn)故障或大修時(shí)，通過(guò)鍵盤(pán)操作即可將該泵退出自控系統(tǒng)。另外，管網(wǎng)壓力值可根據(jù)工況在操作面板上任意設(shè)定；出故障時(shí)，能自動(dòng)報(bào)蓍。PLC調(diào)速系統(tǒng)工作示意框圖見(jiàn)。

　　水泵變頻調(diào)速示意圖壓力變速器將管網(wǎng)的水壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)處理變成水壓測(cè)量值顯示出來(lái)，并與壓力設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，同時(shí)進(jìn)行PTD運(yùn)算，所得控制量，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出4~20mA的直流控制信號(hào)至WVFPLC.VWF根據(jù)輸人的直流信號(hào)自動(dòng)調(diào)整生活給水泵電機(jī)三相交流電的電壓頻率，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。同時(shí)根據(jù)與設(shè)定控制壓力（0.375MPa）的差值，進(jìn)行兩臺(tái)給水泵工頻/變頻恒壓自動(dòng)切換的閉環(huán)控制。兩臺(tái)或單臺(tái)水泵工頻或變頻的不同運(yùn)行狀態(tài)之間，按設(shè)計(jì)目的的不同都有互鎖裝置，以確保自動(dòng)切換。

　　供水低峰期時(shí)，單臺(tái)工頻泵輸出有余，因此，單臺(tái)泵以變頻調(diào)速方式運(yùn)行。篼峰時(shí)，單臺(tái)泵工頻輸出不夠，通過(guò)WVF變頻器柜內(nèi)的IWS控制板進(jìn)行工頻/變頻切換，將正在運(yùn)行的泵切換成工頻運(yùn)行，另一臺(tái)以變頻方式起動(dòng)運(yùn)行，以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速增援，加大流量輸出，根據(jù)用水量進(jìn)行恒壓流量調(diào)節(jié)。

　　一年多的運(yùn)行證明，運(yùn)用變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生活直流管恒壓閉環(huán)自動(dòng)控制供水，綜合效益明顯。

　　PLC是在管線(xiàn)上閥門(mén)開(kāi)度為100%的方式下運(yùn)行，因此把損失變成了節(jié)能效益。

　　水泵的轉(zhuǎn)速減慢，水的流量按比例下降，而能耗按立方下降，節(jié)電效果明顯。

　　電機(jī)轉(zhuǎn)速平均值也降低為2368r/min，降低率為20%；電源頻率降低為40Hz左右；電機(jī)噪音由90dB降至65dB左右；每小時(shí)平均電耗為56kWh，節(jié)電率為37.1%，節(jié)電效果顯著；節(jié)水率4.8%，改造后一年多可回收投資。

　　電機(jī)和泵的機(jī)械磨損減少，設(shè)備壽命延長(zhǎng)。

　　實(shí)現(xiàn)水泵軟起動(dòng)、軟停機(jī)，克服了異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)的大電流沖擊。由于采用微電流控制PLC輸出，提篼了電氣可靠性。

　　頻率降低后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，電機(jī)噪音和溫升明顯下降，大大改善了泵房的工作環(huán)境。

　　實(shí)現(xiàn)恒壓供水，消除了水壓波動(dòng)。

　　實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)便，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　中國(guó)設(shè)備管理2000.2