【正文】 1開關閉合， M1泵切換為工頻運行，再由變頻器起動 M2泵運行。 第 4章 給排水自動化原理 97 本章作業(yè) ? 。 (1)系統(tǒng)開始工作時 (2)當用水量增加水壓減小時 (3)當用水量繼續(xù)增加 (4)當用水量下降水壓 升高 (5)當一臺水泵變速運行，用水量接近于零。 第 4章 給排水自動化原理 98 、一個變頻器、 1個壓力傳感器和控制器組成。 ? ●小流量控制模式， 又分為 “ 進入小泵 ” 、 “ 小泵運行 ”、 “ 退出小泵 ” 、 第 4章 給排水自動化原理 96 本章小結(jié) ? 了解和掌握生活給水系統(tǒng)與消防供水系統(tǒng)的自動控制原理和控制方法； ? 掌握給水系統(tǒng)的幾種給水方式； ? 掌握變頻器驅(qū)動和工頻驅(qū)動的恒壓供水技術。 ? 當變頻器輸出頻率達到 50Hz時， OC1輸出開關閉合 ； ? 當變頻器輸出頻率降到 25Hz～ 35Hz退泵頻率時， OC2輸出開關閉合。 這就涉及供水系統(tǒng)在小流量或零流量時的節(jié)電問題，一般可以采取 4種方案： ①變頻主泵 +工頻輔泵；②變頻主泵 +工頻輔泵 +氣壓罐 ③變頻主泵 +氣壓罐； ④變頻主泵 +變頻輔泵 +氣壓罐 從節(jié)能、投資角度看第 4種方案更為適宜，該方案即在原變頻主泵基礎上，再配備 1～ 2臺小泵專用在夜間或平時小流量時變頻供水，一般選擇小泵流量為 3～ 6m3/h，居民區(qū)戶數(shù)越多，流量可適當選擇大些。 時，控制器輸出信號，給變頻供水系統(tǒng)提供可以進行切換的信息 ? 變頻器輸出頻率和工頻電源的頻率基本相同時，同相信號出現(xiàn)的頻率是工頻電網(wǎng)的頻率與變頻器輸出頻率之間差值的倒數(shù)。 第 4章 給排水自動化原理 86 切換過程 ① 變頻的相序，一定要和工頻相序一致； ② 將變頻器停車方式設定為自由停車，當變頻器輸出頻率達到 50Hz時，斷開 FWD端，電機處于自由停車狀態(tài)，電機脫離變頻器，然后再進行切換到工頻的操作； ③ 斷開接觸器 KM1，切斷電動機與變頻器之間的聯(lián)系； ④ 接通接觸器 KM3，在電源與電機間串入電抗器； ⑤ 接通接觸器 KM2，將電抗器短接，將電動機投入到工頻電源上。 第 4章 給排水自動化原理 85 在回路中串入電抗的變頻向工頻的切換 M 1QF 1FR 1U V WR S T變頻器KM 1KM 2KM 3L圖 4 . 24 在回路中串電抗器 的變頻到工頻的切換 這種切換方法控制簡單，較為安全。這樣，即使切換至工頻電源時刻感應電動勢與工頻電源的相位相差 180176。 ? 這種方式不存在變頻與工頻的轉(zhuǎn)換。 ? 變頻泵循環(huán)運行方式的關鍵問題 是水泵電動機由變頻器供電切換到工頻電網(wǎng)供電的平滑過渡問題。反之，當用水量減少，變頻器的輸出頻率達到最小值，則發(fā)出減少一臺工頻電機的命令。 ABCM 1Q F 1F R 1水 泵 1圖 4 . 2 2 變 頻 器 多 泵 恒 壓 供 水 控 制 系 統(tǒng) 電 路UVNWM 2Q F 2F R 2水 泵 2M 3Q F 3F R 3水 泵 3C 1 C 2C 3C 4C 5C 6RSTQ F 0 V + VI1 G N D P C M T H R F W D QTC1C2C3C4C5C6NP L C給 水 壓 力檢 測FR1FR2FR3 VI2 給 水 壓 力設 定 OC1 OC2 第 4章 給排水自動化原理 76 ? 工作過程 ? ①當供水設備供電 開始工作時 ，先起動變頻泵，管網(wǎng)水壓達到設定值時，變頻器的輸出頻率則穩(wěn)定在一定的數(shù)值上。 (5)當一臺水泵變速運行，用水量接近于零 水泵最小轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速 (變速運行水泵最小工作轉(zhuǎn)速 )時，可根據(jù)這一工作狀態(tài)的長短和系統(tǒng)用水特點，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到間歇運行或小容量水泵運行。如果用水量繼續(xù)增加，每當加速運行的變頻器輸出頻率達到工頻時，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，并有新的水泵投入并聯(lián)運行。 第 4章 給排水自動化原理 66 合理選擇供水壓力值，能保證用戶的用水流量 變 頻 器 內(nèi) 置P I D 變 頻 器 調(diào) 速 泵 壓 力 傳 感 器 進 水 出 水 圖4 . 1 9 恒 壓 供 水 的 控 制 框 圖 給 水壓 力設 定 第 4章 給排水自動化原理 67 多泵恒壓供水循環(huán)軟啟動方式控制系統(tǒng) 多泵并聯(lián)的供水模式，每臺水泵處于三種狀態(tài)模式之一：工頻電網(wǎng)拖動狀態(tài)；變頻器拖動調(diào)速狀態(tài)；停止狀態(tài)。 根據(jù)壓力反饋信號，通過 PID運算自動調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動機轉(zhuǎn)速，最終達到管網(wǎng)恒壓的目的，只有一個閉環(huán)回路，較簡單，但成本高。 第 4章 給排水自動化原理 63 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng) 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的組成： 水泵、交流異步電動機、變頻器、供水壓力檢測裝置、 DDC等構(gòu)成。 第 4章 給排水自動化原理 62 應注意的有問題： (1)應設消防接口，如有消防報警系統(tǒng)應設 24VDC無源啟停接口。 第 4章 給排水自動化原理 61 生活供水與消防供水的合用優(yōu)點： (1)生活消防泵組定時輪換運行，不會因消防泵長期不用或管理不善而使水泵銹死，機組時刻處在工作狀態(tài)。 ?平時系統(tǒng)按生活設定壓力運行，同時向消防系統(tǒng)補壓，維持消防管網(wǎng)壓力。 3. 要有防止設備本體對水質(zhì)造成污染相應的檢測和要求。 ? （ 2）僅僅解決了水泵吸水口處的 壓力臨界于負壓時 水泵如何停止吸水的問題，但并沒有對管網(wǎng)可能產(chǎn)生的影響（如水壓波動、水表計量等）作全面的分析和預防。 （ 4） 投資節(jié)約： 無需修建蓄水池或水箱，節(jié)省了土建投資； 第 4章 給排水自動化原理 54 1. 無負壓給水設備的技術特點 缺點： ? 無負壓給水設備也存在一些不足。 第 4章 給排水自動化原理 52 第 4章 給排水自動化原理 53 二、無負壓給水設備的特點和存在的問題 1. 無負壓給水設備的技術特點 （ 1） 技術先進 真空抑制技術、流體控制技術和智能變頻技術。 ? 管網(wǎng)進水量小于設備出水量時 ，緩沖水罐內(nèi)的壓力和水位開始下降。這種狀況下，空氣通過真空抑制器進入罐體，消除管網(wǎng)負壓； ● 當自來水不足或停水 罐體水位下降，流量傳感器作出反應，發(fā)出停止工作信號，避免水泵機組毀壞 ● 當罐體內(nèi)水位較高時，通過倒流防止器控制自來水倒流。 ? 無負壓供水 是以市政管網(wǎng)為水源，充分利用了市政管網(wǎng)原有的壓力，形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式，節(jié)能效果好，沒有水質(zhì)的二次污染，是 變頻恒壓供水設備 的發(fā)展與延伸 。 第 4章 給排水自動化原理 42 第 4章 給排水自動化原理 43 ? 根據(jù)統(tǒng)計出的控制點表，確定控制系統(tǒng)所需的輸入 /輸出數(shù)量，根據(jù)輸出 /輸入點數(shù)和類型，選擇控制器。 ⑧水泵手／自動轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號。溢流報警水位、啟泵水位、停泵水位、低限報警水位； ⑥ 恒速泵故障報警信號。 ④調(diào)速泵運行狀態(tài)信號。 ? 系統(tǒng)運行時，調(diào)速泵首先工作，當調(diào)速泵不能滿足用水量要求時，自動啟動恒速泵：反之，壓力過高時，亦是先調(diào)低調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速，然后再減少恒速泵的運行臺數(shù)。 第 4章 給排水自動化原理 35 圖 水泵直接給水的基本方式 第 4章 給排水自動化原理 36 供 水 管 網(wǎng)O L— 溢 流 水 位H L— 停 泵 水 位M L— 起 泵 水 位L L—低 限 報 警水 位控 制 柜P城 市 供 水管 網(wǎng)DDC壓 力 信 號圖 4 . 1 3 水 泵 直 接 給 水 系 統(tǒng) 監(jiān) 控 原 理 圖恒 速 水 泵止 回 閥A ID ID OA O 4 2 2 31 3 2O LH LM LL L控 制 柜恒 速 水 泵調(diào) 速 水 泵 1 1 1 3 111F SF SF S 1 第 4章 給排水自動化原理 37 （ 1）系統(tǒng)組成： ? 生活水池液位傳感器、 3臺給水泵、壓力變送器、控制器等組成。 第 4章 給排水自動化原理 30 空氣壓縮機補氣式氣壓給水控制原理 ? 補氣式氣壓給水設備 氣與水在氣壓水罐中直接接觸 ，設備運行過程中，部分氣體溶于水中，隨著空氣量的減少，罐內(nèi)壓力下降，不能滿足供水需要，保證給水系統(tǒng)的設計工況，需設補氣調(diào)壓裝置。 第 4章 給排水自動化原理 29 氣壓給水系統(tǒng)監(jiān)控 ? 在給水系統(tǒng)中設置氣壓給水設備，利用該設備的氣壓水罐內(nèi)氣體的可壓縮性，升壓供水。 第 4章 給排水自動化