低压在住宅区给水系统中的合理利用

一、某住宅小区泵房供水情况:

某住宅小区水厂设计日供水量为3万吨/日。主要为梅江居住区居民用户提供生活杂用水、居住景观补水、景观美化和水厂生产冷却水和循环水。住宅供水泵房采用分体式双吸给水泵，其中4台为HV200-150-400/4P-55KW卧式泵(2台为变频控制，2台为恒速控制，功率为55KW)，2台为ESV-80-50-200/2P-18.5KW立式泵(1台为变频控制，1台为恒速控制，功率为18.5KW)。外部供水系统为恒压供水:由于许多用户在不同时间有不同的需水量，供水系统中的供水量会实时变化。为了保证用户的恒压用水需求，有必要改变变频泵的频率和运行。通过变频器调节电机的频率，改变电机的转速，从而调节供水量，从而保持管网的恒定压力(即用户的用水量瞬间增加，管网的压力降低，变频器的频率增加，电机的转速增加，确保所有用户都能正常用水。

二、低压变频器调速技术的原理:

(1)调速是指在相同的负荷下可以获得不同的速度，以满足生产过程的要求。讨论变频器调速时，首先研究公式:

n=(1-s)n0=(1-s)60f1/p(1)

其中:n:电机的转速

N0:电机同步速度

s:电机滑差比

电机绕组的极数

公式(1)表明有三种改变电机转速的可能性:

A.变极调速

B.变频调速

C.可变滑动速度调节

(2)变频调速技术

近年来，变频调速技术发展迅速。目前，主要使用以下数字:

逆变器由可控硅整流器和可控硅逆变器组成。整流器先将50HZ交流电转换成DC，然后逆变器将其转换成频率和电压有效值可调的三相交流电，为异步电机供电。因此，可以获得电机的无级调速，并且具有坚硬的机械特性。

三.变频器的合理节能利用

(一)供水变频泵流量与速度、频率的关系:

Q1=(n1/n)问(2)

其中:n:泵的额定速度

问:泵的额定流量

N1:泵的某一速度低于额定速度。

Q1:对应于转速n1的排放流量

根据n=60f1(1-s)/p(3)

可用Q1=(f1)问(4)

其中:f1:电源频率(50HZ)

f:对应于电机特定转速n1的频率

(2)供水变频泵的功率与转速和频率的关系

N1=(n1/n)3N(5)

其中:n:泵的额定功率

N1:对应于转速N1的功率

根据等式(3)和(5)，可以获得功率和频率之间的关系:

N1=(n1/n)3N=(f/f1)3N(6)

(3)水泵扬程与速度和频率的关系:

H1=(n1/n)2H(7)

其中:h:泵的额定扬程

H1:对应n1的升力

从等式(3)和等式(7)可以得出结论:

H1=(f/f1)2H(8)

(4)利用变频器实现节能的结论和措施:

(1)在实际运行过程中，我们使用小型变频泵(18.5千瓦)。当流速为0m3/h至80m3/h时，相应的频率变化在25Hz至43Hz之间。根据公式(6)，理论计算表明，小型变频泵的功率变化在2.3~11.76千瓦之间；然而，使用大型变频泵(55KW)，当流速为0m3/h至80m3/h时，相应的频率在30Hz至34Hz之间。根据公式(6)，大型变频泵的最小功耗不小于11.88KW，由此可以看出，当外部需水量小时(如冬季或夜间恒压供水)，我们可以运行小型变频泵来降低电网功耗。

(2)通过等式(6)和(8)，可以得到供水变频泵的功率与扬程之间的关系:

N1/北=(f/f1)3(9)

H1/小时=(f/f1)2(10)

N1/北=(H1/小时)3/2(11)

从等式(11)可以看出，当升力减小时，即，当管网的恒压值减小时，变频器的功耗也将减小。当我们的用水者同时用水的概率较低时，特别是在夜间，我们可以适当地降低管网的恒压值，这将降低变频泵的能耗。

四.变频器在城市供水系统中的合理应用前景

在现代城市供水系统中，用变频泵来调节出水流量，而不是传统的手动调节出水阀门开度，这是现代人类科技不断进步的结果。同时，还降低了给水泵的能耗，降低了水厂的运行成本，提高了外部供水的稳定性和可靠性，使水厂实现了从电气角度向“低耗高效”的跨越式发展。如何充分利用变频器对水厂的运行具有重要意义。