吉林市二水厂应用新型斩波内馈调速技术节能降耗成效可观
高频斩波内馈调速技术在节能改造中应用
浅析高频斩波内馈调速技术在节能改造中的应用摘要：本文分析了高频斩波内馈调速技术的技术优势，结合当前国内外的研究现状，浅谈了斩波式内馈调速在我国节能改造领域里的应用性。
关键词：高频斩波技术优势节能应用高频内馈调速作为一种节约创新型技术在二十一世纪更符合人类对生产和环境的要求，国家对于节能、增效等方面的需求。
本文就此浅谈一下高频斩波内馈调速技术节能研究现状，节能技术优势以及在节能改造的中应用。
一、内馈调速技术节能研究现状环保和节能是当今社会的热点话题，在资源有限的今天，如何降低能耗提高效率成为社会可持续发展的重中之重。
风机、水泵在我国的应用范围极广，其年耗电量约占总用量的43％。
目前，这类设备大多不能调速，只能采用阀门或挡风板来调节流量以满足负荷变化的要求。
在低压系统中，变频调速技术已经相当成熟，完全可以满足国内调速市场的需要。
而在高压系统中，串级调速和变频调速是目前比较常用的调速方式，但串级调速要采用移相控制方法控制变流，致使产生大量的感性无功和高次谐波电流；而变频调速的成本较高，设备投资回收期较长。
为适应市场需求，斩波式内反馈调速系统提高了斩波频率，改善了功率因数，同时大幅度的降低了转子电流波动，减小了谐波，提高了可靠性和电能质量，是一种技术含量高的新型机电产品，具有良好的性价比，尤其适合于大中型风机、水泵类负载的调速，可广泛应用于电力、供水、炼钢、水泥、造纸、化工等行业。
二、内馈调速技术节能优势斩波内反馈调速是我国首创具有国际先进水平的新型高压交流调速技术，与高压变频调速相比，具有效率高、成本低、可靠性高等突出优点，是高压风机、泵类节能调速的最佳选择。
斩波控制与内反馈电机的完美结合在理论和实践上都被公认为最佳调速方案。
斩波式内反馈调速是目前高电压交流调速效率最高的新技术，是高电压、大容量风机泵类节能调速的最佳选择。
内反馈调速系统作为一种节约能源型产品在二十一世纪必将更加符合人类对生产和环境的要求，随着电力电子技术的不断发展，产品不断改进，概念的深入，市场的拓展，它将显示出更大的发展空间和展示出巨大的社会、经济意义。
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术
机的 电磁转矩 ；一 ｎ 电机 的转 。
由ｊ 公 式 （ ） （ ） 知 ， 匀 改 变 电 动 一 １和 ２ 可 均 机定子 绕组 的 电源频 率 ｆ就可 以平滑 地改 变 ， 电动机 的 同步转速 。 电动机 转速 变慢 ， 轴功 率 就相应 减少 ， 电动 机输 入功率 也 随之减 少 这 、 就 是水 泵 变频 调速 的节 能作 用 。 ３ 水泵 变速 调节 中不 同运 行方 式 的节 能 分析 日前 ， 随着 科学 技 术的 发展 ， 变速 调 节运 行正成 为 发展 的趋 势 （ 中 ， 其 变频 调速 是 其 ｊ 三 要方 式 ） 。变速 调节 主 要有 二种运 行 方式 ： ① 恒 压 变 流量 运 行 方 式 ② 变 压 变 流 量 运 行 方 式。 下面 ， 我们 从能 量消耗 的角 度 上来分 析恒 Ｎ ｒ Ｈ １２ ＝Ｑ ／０ ￣ 式 中 ： 一 泵 使用 工况 轴功 率 （ｗ）Ｑ Ｎ水 ｋ ；一 变 流量运 行方式 和 变压 变流 量运行 方式 。 使 用工 况 点 的流 量 （ 珀）Ｈ 使用 工 况点 的 ｍ ；一 ３１伉压 变流 量运 行 ． 扬 程 （ ； 输 出 介质 单 位体 积 重量 （ ； ｍ）ｒ 一 ｋ ｍ） １ 使用 ＿况 点 的泵效率 （ 。 １ 一 ＿ ｒ ＝ ％） 可 求 出运行 ｂ点泵 的轴 功率 和 ｃ 点泵 的 轴功率 分 别为 ： Ｎ ＝Ｑ Ｈ １ ０ １ ｂ ｒ ２ Ｉ１ ２１ ／ Ｎ ＝Ｑ Ｈ ／ ２ ｃｒ２ ｅ０ ￣ １ 两 者 之 差 为 ：Ａ Ｎ — ｂ Ｒ Ｑ ｘＨ — Ｎ＝ ｏ Ｎ ＝ ｘ ２ （ ｂ
为 １ ） １ 。 ８ ３ 分 析 比较 ３ 从 以 ｆ 性 曲线 可知 ，变速运 行 相 对 特 恒 速 运行 来说 ， 是通 过 以下 两个 途 能的 ：
新型斩波内反馈式电机调速系统在节能中的应用
负荷 ， 电 厂 中 的引 风 机 、 风 机 、 粉 机 、 环 水 如 送 排 循 泵 、 结水 泵 、 水泵 、 泵等 等 … 。 以提 高 电动机 凝 疏 油 １所
现 的 着 电力 电 子器 件和 控制 技术 的发展 ． 频调 随 变
速 技术 在低 压 电动机 节 能领域 由于其 经济性 和 可靠
正 常运 行 ． 比较 定 子侧 高 压开 关旁 路 调速 设 备具 有
较 高 的可靠 性
３ 实 用 节 能效 果 分 析
秦 皇 岛某发 电厂一 台灰渣 泵 ． 行斩 波 内反 馈 进
式 调速节 能改造 ． 在对 系统进 行 了 ２ 天 的试验 跟踪 ｌ
监测 ， 改造前 后 的各 项指标 进行 了对 比统计 。 对
由于变极 调速 ， 存在 电动机制 造 复杂 、 电机 转速 调节 不够平 滑等 多方 面原 因 ． 在工 程 中应用 很少 ． 用较 应
多的是 变频调 速 与 串级 调速 。
收 稿 日期 ：０ ９—１ —１ 修 回 日期 ：０ ９—１ — ５ ２０ ０ ９； ２０ １２
２ 斩 波 内反 馈 调 速 的 原 理 和 特 点
江
２ １ 年 １月 ００
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 】 期 ８ １
Ｊａ ｇ ｕ Ｅｌｃｒｃ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｅ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｇ ｉ ｉ
二次供水设备的节能、节水情况和工作原理
二次供水设备的节能、节水情况和工作原理二次供水设备的节能、节水情况和工作原理
一、节能情况：
与自来水管道直接串接，可充分利用自来水管道原有的压力，差多少，补多少，自来水满足要求时，设备就停止工作，节能效果极其显著，可达50%至90%以上。
例如某小区楼高为6层，用水高峰期自来水可供到4楼，低峰期可供到6楼，那么采用此设备在用水高峰期公对5-6层进行加压，在用水低是、峰期设备就停止工作。
停电可恢复自来水的常压供水。
这种供水方式耗能小，设备运行费用低，使用经济
二、工作原理：
1、系统叠压功能
设备直接接在自来水管网上，水泵机组在自来水管网原有压力上进行增压，根据用户设定的压力值进行差多少就补多少（设定压力根据用户需求在智能控制系统上设定），从而使整个系统达到恒压与节能的效果更加显著。
2、无负压功能
当在用水高峰期时，如果用户的需求水量超过自来水管网的进水量，即无负压缓冲罐进水量不能满足出水量，就有可能导致无负压缓冲罐内部出现真空即所谓的负压，其表现为无负压缓冲罐内出现水各空气界面，此时通过真空抑制器的机械浮球自动调节消除了负压；
若用水需求量超过自来水管网的进水量时间较常时，系统通过智能控制系统自动调节水泵机组的转速，用于平衡无负压缓冲罐内的进水量与水量，从而维持常时间的供水，当无负压缓冲罐内恢复正常供水工作压力时，系统通过压力表与多功能保护器自动监测后恢复正常供水。
3、低峰期直接供水功能
当用水低峰期时，系统通过压力表与多功能保护器自动监测到市政自来水管网的压力满足用户需求时，智能化控制系统自动使水泵休眠，利用自来水管网原有压力并通过旁路直接向用水管网供水。
4、无水停机功能
当市政自来水管网断水时，设备自动停机，以保护设备和管网。
水厂变频调速技术节能效果分析
水厂变频调速技术节能效果分析变频调速技术配水单耗（kWh/km3·Mpa）节能1引言水厂用电负荷主要为一、二级泵房的水泵电机，在一般常规水工艺处理的水厂中，这两个单体的电气设备约占水厂总用电量的70％以上（山地水厂除外）。
因此，对一、二级泵房内的水泵电机进行合理配置，同时根据需水量变化，优化运行，对于降低水厂的能耗起着关键作用。
变频调速技术是目前水厂中普遍采用的根据水量变化进行优化运行的一种方式。
由于水厂一、二级泵房内水泵的机械特性是变转矩负载，功率与转速成三次方关系，通过改变电源频率，调节转速，可改变转矩和功率，符合水厂运行工况，理论上节电效果显著。
但在实际工程中，由于存在复杂的管路系统、多台水泵并列运行、运行工况随时变化等多种因数，变频调速技术的节能效果到底如何？为此，对南京自来水公司属下的水厂进行了变频调速节能效果的调研和分析。
2基本情况南京水司目前自来水生产能力已达210万m3/d，为国内十大自来水公司之一，拥有5座大型净水厂，分别为城南水厂、北河口水厂、城北水厂、上元门厂和浦口水厂。
浦口水厂地处长江以北，为独立的管网系统，另外4座水厂均位于长江以南，管网系统相互连通，运行情况复杂。
截至2008年10月，各水厂一、二级泵房内水泵机组配置如表1所示。
3变频运行效果由于各水厂一、二级泵房的水泵机组均没有配置单泵流量仪，无法得到单泵能效考核必需的流量数据，因此，不能对每台变频水泵进行定量的节能效果分析。
故以各水厂一、二级泵房为分析单元，采集该单体在装设变频调速装置前、后一个时段内的相关运行数据，进行分析处理，通过对配水单耗、开泵次数、年节约电量、年节约运行费用等指标的对比，确定其变频节能效果。
根据各水厂提供的一、二级泵房增设变频装置前后一个时段内（以一个月为时间单位）电量、水量、配水单耗、开泵次数等运行数据，其节能效果汇总于表2。
水厂二级泵房增设变频装置前后运行数据对照表如表3所示。
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术1 水泵变频调速运行的节能原理水厂机泵的选型, 一般是按城市最高日，最大时的需水量来确定的，但管网供水显然不是恒定流量，因此在部分时段里机泵都处于低负荷运行。
水泵的特性曲线方程为：H=HX -SXQ而管道的特性曲线方程为：H=HST£SQ2式中H-水泵的实际扬程Q-水泵的实际出水量HX-水泵在Q=0时所产生的虚总扬程SX-泵体内虚阻耗系数HST-水泵静扬程S-代表长度及直径已定的管道的沿程与局部阻力之和的系数水泵装置的工况点是指水泵供给水的总比能与管道所要求的总比能相等的那个点，也即为水泵特性曲线与管道特性曲线的交点。
当曲线改变时，工况点就会转移。
二级泵站传统的运行方式是进行台数的切换或阀门调节，水泵恒速运行。
根据离心泵的特性曲线公式：N= rQH/102 n式中：N-水泵使用工况轴功率（kw）；Q-使用工况点的流量（m 3/s）; H-使用工况点的扬程（m）; r-输出介质单位体积重量（kg/ m 3）；n -使用工况点的泵效率（%。
可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为：Nb= r Q 2 H b/ 10 2 nNc= r Q 2 H c/102 n两者之差为：△N= Nc-Nb=&Q 2X（H b-H c ）/102 n也就是说，用阀门控制流量时，有△ N功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。
在水厂二级泵房水泵机组实际运行中我们常见的就是通过调节阀门的开启度来调节流量，即通过增大管网的阻力来平衡水泵的工况（使管道特性曲线变陡）。
因为管网的用水量是每时每刻都在变化的，而二级泵站的分级也是有限的，靠水泵台数的切换是不现实的，所以常采用阀门节流措施。
虽然使用阀门节流，水泵的轴功率会随着流量的减少而减少，且操作方便易行，但从经济上看，节流调节很明显是用消耗水泵的多余能量来维持一定的供水量；而用转速控制时，由于流量Q与转速n的一次方成正比；扬程H 与转速n的平方成正比；轴功率P与转速n的立方成正比，即功率与转速n成3次方的关系下降。
强化机电设备的升级改造与技术管理建设高效安全节能型水务
城镇供水NO.6 2012 15CITY AND TOWN WATER SUPPLY・节能减排・强化机电设备的升级改造与技术管理建设高效安全节能型水务白丽红（吉林市水务集团有限公司，吉林吉林 132011）摘要：吉林市水务集团有限公司在面临挫折和挑战的水务工作中，坚持科学发展观，充分发挥第一生产力的作用，克难求进、汇聚民智，狠抓进口设备国产化，应用新型斩波内馈调速技术，高压电机变频器控制系统升级改造、应用新技术改造水厂老滤池的操作控制结构等机电设备的升级改造项目，取得了明显的社会效益与经济效益，为建设高效安全节能型水务做出了一定的贡献。
关键词：节能降耗 变频调速 斩波内馈调速 绝缘 电磁阀1、强化机电设备的升级改造，提高其产能是建设高效安全节能型水务的关键。
电是水务行业不可或缺的重要能源，机电设备是生产经营的主机，吉林市水务集团电费在制水成本中所占的比例已由上个世纪末的21%上升到目前的36%。
提高设备产能，节能降耗是水务工作的第一要务。
温家宝总理于2009年12月18日哥本哈根世界气候变化大会上庄严宣布：“中国到2020年将实现单位GDP 二氧化碳排放比2005年下降40%至45%”的量化指标”，此举显示了中国的大国风范和节能减排的决心。
目前我国GDP 占全世界比例将近5%，却消耗了全世界30%以上的钢铁，47%的水泥，而且增长趋势不减，这说明与发达国家相比，我们的设备产能和技术水平仍然是落后的。
时代迫切需要我们努力拼搏，孜孜以求，攀登世界科学高峰，培养高端人才，提高设备产能，将有限的资源高效地应用到经济建设和民族复兴之中去，从我国的现状和发展需要，足见能源紧缺和涨价已是大势所趋，这加大了供水企业的压力。
因此，节能降耗对我公司来说是当务之急，广泛寻求节能（节电）途径，刻不容缓。
我公司是个用统的恒压。
反之水泵转速减慢，供水量减小，管网压力下降，保持恒压供水。
其流程框图如图3所示：图3：系统切换泵流程4、总结在日常生活和生产过程中用水经常随时间而变化，因季节、昼夜、生产需求量相差很大，因此用水和供水的不平衡集中表现在水压上，保持供水压力可以保持供、用水的平衡。
发挥技术潜质-广寻降耗蹊径-建设节约型水务
发挥技术潜质\广寻降耗蹊径\建设节约型水务【摘要】通过已建厂八十多年的吉林市水务集团有限公司这个老企业,在充满挫折和挑战的水务工作中,发挥技术潜质,采用优化设计、变频调速、新工艺改造老设备、进口设备国产化、超声波水表计量等措施广寻节能降耗蹊径,取得了明显的成效,使企业得以稳定较快发展,体现了践行科学发展观、艰苦奋斗、厉行节约的深刻内涵。
【关键词】优化设计;变频调速;超声波水表;进口设备国产化Exert technique potential and widely seek the consumption reduction way to build the save energy water supply.【Abstract】Water(Group)CO.LTD of Jlin city is an old enterprise with a long history of more than 80 years. In water supply, we have a lot of setbacks and challenges. We exert technique potential, use optimal design and frequency control, new technology to change old equipments import equipment used domestically. Ultrasonic water meter and seek the consumption reduction way widely etc, so we get obviously effect , our enterprise develops quickly and stable , the scientific development view and hard struggle, and practice strict economy have deep meaning.【Key words】Optimal design;Frenquency control;Ultrasonic water meter;Import equipment used domestically.1. 能源是推进经济结构调整、增长方式转变的重要物质条件,建设节约型水务刻不容缓目前我国正面临着经济结构调整与增长方式转变的转型期,这个转型期,目标明确无误,这就是实现现代化,实现中华民族的伟大复兴;转型的途径早已昭告世界,这就是落实科学发展观;转型的方向,也早已温暖人心,这就是构建社会主义和谐社会。
吉林市二水厂扩建工程设计
吉林市二水厂扩建工程设计内容摘要：摘要：介绍了吉林市二水厂扩建工程的设计特点及主要设计参数，结合运行状况分析了工艺设计中存在的一些问题。
关键词：净水厂,工艺设计,运行管理吉林市二水厂位于龙潭山脚松花江畔，原规模4×104m3/d(建成投产)，由于供水量已无法满足需求，于开始扩建。
工程分两期建设，一期新建取水泵站及输水工艺，二期扩建净水厂及管网部分，设计规模12×104m3/d。
扩建工程设计特点主要体现在：工艺构筑物选型充分考虑原水水质特性；成套引进国外先进工艺及设备；引进先进的自控技术及完善的数据采集处理系统；采用了先进的节能降耗技术及设备；扩建同时结合了对原有老工艺的技术改造。
1净水工艺设计及运行1.1取水工艺取水位置在龙潭大桥下游300m的江心处，水质较好，可避免冰凌冲击。
采用江心淹没式箱式取水装置，箱体两面进水，流速为0.15m/s。
共设两个箱体，每个箱体平面尺寸为12.7m×5.5m，高3.9m。
取水头部的设计特点：为了方便施工，将其分割为两个独立箱体，钢筋混凝土箱体预制；在箱体上设置DN300充、排水管，施工时根据箱体就位偏差程度通过注水或抽水来精确定位箱体(控制标高精度)；在进水格栅栅条上加套导热性能差的橡胶管，防止细小冰絮冻结在格栅上而缩小进水面积，影响进水量；水流流向与箱体长度方向平行，避免洪水冲刷，水力条件较好。
共设两根DN1200自流管线，v＝0.82m/s，i=0.0028。
取水泵站为地下式，设计流量16×104m3/d，校核流量按20×104m3/d。
泵站共四台机组，离心泵型号为24SA—18A，其中一台为调速机组，电机采用YQT1—450—6型屈氏内反馈调速电机，维护管理方便，节能效果显著。
输水管线为两根DN1200预应力钢筋混凝土管，输水距离为1.9km。
取水泵站设计特点：自灌式取水，虽埋深较大，但水量供给相对充足，水力条件好，布置紧凑；采用先进的内反馈调速机组及高压节能电机(10kV)，形成调、定联合供水系统。
狠抓节能降耗工作全面提高供水效益
狠抓节能降耗工作全面提高供水效益
郝振洪;李丹;魏文章
【期刊名称】《城镇供水》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】通过已建厂八十多年的吉林市水务集团有限公司这个老企业,在励精图治积极进取的工作中,采取变频调速、优化调度、二次供水改造、超声水表计量等节能降耗措施,取得了明显的成效,使企业得以稳定较快发展,体现了践行科学发展观、艰苦奋斗、厉行节约的深刻内涵.
【总页数】3页(P97-98,96)
【作者】郝振洪;李丹;魏文章
【作者单位】士林市水务集团有限公司,吉林吉林132011;士林市水务集团有限公司,吉林吉林132011;士林市水务集团有限公司,吉林吉林132011
【正文语种】中文
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依靠技术进步保障供水安全——吉林市二次供水改造卓有成效
依靠技术进步保障供水安全——吉林市二次供水改造卓有成
效
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【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】@@ 吉林市水务集团有限公司的供水设施始建于1927年,迄今已有82年的历史,现供水干线总长998公里,日供水能力50.5万m3/d,是建厂初期的60倍.由于跨越几个历史时期,供水设备及管网陈旧老化,导致耗能高、效率低、漏失率长期居高不下,为保障供水安全,2002年进行了二次供水改造.二次供水改造工程是涵盖全市、规模较大、有利民生的系统工程,公司组织工程技术人员和相关部门认真调研、细致谋划、精心设计、严格施工,在实施过程中坚持近期和长远相结合、统筹规划与分步实施相结合、强化技术进步与管理相结合、经济效益与社会效益并重的原则,将工程建设成资源节约型、环境友好型工程.
【总页数】2页(P58-59)
【作者】陈锋;魏文章;赵宏伟
【作者单位】吉林市水务集团有限公司;吉林市水务集团有限公司;吉林省吉林军分区司令部,赵宏伟
【正文语种】中文
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1.浅谈实行管道分质供水保障二次供水水质安全 [J], 高炳才
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应用现代新工艺改造老设备 建设节能型水厂
吉林市水务集团有限公司全力进行二次供水改造成效可观的浅析
吉林市水务集团有限公司全力进行二次供水改造成效可观的浅析摘要】吉林市水务集团有限公司，践行科学发展观，坚持“用户至上，服务为本”的经营理念，精心组织能打善拼的施工队伍，克服重重困难，在二次供水改造工作中本着“高标准规划建设、高技术系统管理、高效率应急调度”的宗旨，用六年时间，基本上完成了全市的二次供水改造任务，实现了安全优质供水，取得了明显的社会效益与经济效益。
【关键词】管网；泵站；变频调速；自动控制；节能降耗The remarkable performance of the reconstruction of secondary watersupply in Water (Group) CO.,LTD of jilin cityLiu Hong-wei，Wei Wen-zhang(Water (Group) CO.,LTD of jilin cityjilinjilin)【Abstract】Water (Group) CO.,LTD of jilin city carries out the scientific concept of development，insis ts “the customer is king，we should provide the best service”。
We have organized a good team to reconstruct the secondary water supply。
In working，we keep the purpose of “high standard construction，high technology system management，high efficiency emergencyd ispatch”，overcome a lot of difficulties。
Though Six years，we finished the reconstruction of secondary water supply in the whole city。
坚信“高标准规划建设，高技术系统管理，高效率应急调度”的理念进行城市供水加压泵站及管网改造成效可观
坚信“高标准规划建设，高技术系统管理，高效率应急调度”的理念进行城市供水加压泵站及管网改造成效可观吕琦【摘要】吉林市水务集团有限公司是已建厂84年的老供水企业，供水管网及二次加压泵站严重老化，二次加压泵站包括供水企业自设的和厂、矿、企业、住宅区、办公区高层建筑二次供水用的，多年来缺乏统一规划、合理布局，任其自由发展，管理不善而出现诸多弊端：【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】2页(P24-25)【关键词】加压泵站;标准规划;技术系统;管网改造;城市供水;管理;调度;供水企业【作者】吕琦【作者单位】吉林市力源建设工程管理有限公司,吉林吉林132011【正文语种】中文【中图分类】TU991.35吉林市水务集团有限公司是已建厂84年的老供水企业，供水管网及二次加压泵站严重老化，二次加压泵站包括供水企业自设的和厂、矿、企业、住宅区、办公区高层建筑二次供水用的，多年来缺乏统一规划、合理布局，任其自由发展，管理不善而出现诸多弊端：1.改造前存在的问题1.1 没有进行管网平差计算和绘制等水压分布图，没有统一设计标准，故设备选型差，科技含量低，二次加压泵房密度大，每平方公里9～15座，平均供水半径仅0.15km，造成浪费。
1.2 选机组时有宁大勿小的倾向，形成“大马拉小车”，使泵房电机总容量高达15000kW，耗能高，效率低。
1.3 大多数二次加压泵站定时间断供水，水压不平衡，加之水气交替接触，加剧了供水管网和设备的腐蚀，恶化水质，用户的水龙头中时常流出“ 黄水”来，高层楼房“ 上甘岭”现象是家常便饭。
1.4 手工操作，未能实行自动化与远程控制，浪费劳动力。
1.5 外管网配置不合理，年久失修，腐蚀严重，过水断面小，阻力大，漏损率高。
1.6 管理不善，私接乱连和窃水窃电现象严重。
有的二次加压泵房成了公用仓库，卫生状况很差，人为的造成供水设备损坏和二次污染。
以上诸项，不仅浪费资财，甚至严重威胁着人民群众的安居生活，为保障安全优质供水，急待进行供水系统规划改造。
斩波内馈技术在水厂的应用
斩波内馈技术在水厂的应用
邓胜琳;任福燕
【期刊名称】《中国给水排水》
【年(卷),期】2006(22)6
【摘要】斩波内馈是一种以低压控制高压的电机调速解决方案。
结合一个工程实例,从节能和调速效率方面分析了该技术在水厂的应用前景。
【总页数】3页(P62-64)
【关键词】水厂;斩波内馈;节能
【作者】邓胜琳;任福燕
【作者单位】天津市市政工程设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU991
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吉林市二水厂应用新型斩波内馈调速技术节能降耗成效可观
1.节能降耗是建设节约型水务的当务之急
电是供水行业不可或缺的重要能源，是企业的生命线，属于战略性资源，关乎国家经济命脉，而且往往是牵动一发而动全身，会对下游产品产生较大影响。
近年来随着国际经济发展与激烈竞争，加剧了能源的过度开发、过度需求和过度浪费。
吉林市水务集团是个用电大户，供排水装机总容量19390KW，其中供水厂装机容量为14950KW，城市二次供水加压泵站装机容量为3422KW。
因此，水务集团也是吉林市重点用电保护单位。
但是因近年来多次电涨价，使电费在制水成本中所占比例已由上个世纪末的21%上升到目前的36%，加大了供水企业的经营压力。
严峻的现实提醒我们，要使水务行业保持和谐可持续发展，企业内部挖潜，节能降耗日显重要，必须坚决贯彻执行党中央一贯倡导的“增加生产，厉行节约”的治国方针，广辟节能降耗蹊径。
如能采用高效率的调速方法，取代运行机组或阀门的调节，可使运行成本大幅度降低。
这是保护民生、创建资源节约型水务的当务之急，刻不容缓。
吉林市水务集团有限公司二水厂于2011年引进了河北保定北方调速有限公司的斩波内馈调速技术应用在已运行17年的取水机组改造升级中，节能降耗效果可观。
2.新型斩波内馈调速技术的原理、特点及节能效果
二水厂取水1#电机号YET2-450-6，250 kw，于1994年引进河北北方调速有限公司的贯通式内反馈调速电机及控制系统，运行至今已17个年头，由于控制系统老化，已不能发挥其应有的节能及水量调节作用，故进行升级改造。
2011年5月20日---5月27日经过8天运行调试，投入正常使用。
2.1 原理
斩波内馈调速是根据功率控制调速理论常见的新型交流调速系统，是基于异步电动机转子的电磁功率控制调速，由于转子及内馈绕组都是在低压下工作的，因此控制装置回避了高压变频调速定子控制的高电压问题。
通常调速控制装置的实际工作电压在200-400V之间，克服了电力电子器件耐压条件对高压异步电动机调速发展的限制，提高了电力器件在应用中的可靠性。
通过将转子的部分功率（即电转差功率）移出来，反馈给在电机定子上安装的内馈绕组，来实现功率控制。
转子反馈给内馈绕组的功率越多，电动机定子消耗的功率就越少，相对转速就越低；反之，转子反馈给内馈绕组的功率越少，电动机定子消耗的功率越多，相对转速就越高。
斩波内馈调速的工作原理如图1所示。
2.2 特点
2.2.1 技术先进：二水厂原有贯通式内反馈调速的控制系统电流变换及功率控制均通过改变逆变晶闸管的逆变角得以实现，这样就造成了控制过程相对复杂，容易烧、快熔等缺点。
新型斩波式内馈调速系统在转子直流回路增加了直流斩波器，转子整流器通过斩波器与逆变器相连，组成斩波式逆变器。
斩波式内馈调速系统的调速是通过斩波器的占空比来实现的，因此逆变器的控制角β可取为最小值βmin，且固定不变，故可使无功损耗减小到最低程度，从而提高了系统的功率因数，同时也避免了因调速深度而带来的功率因数进一步降低的现象，使控制过程变得相对简单，运行也更加可靠。
2.2.2 调速效率高，节能效果好：原有调速系统调节方式是调节范围内取出
相应的模拟信号形成1-16个档位，这样对水量调节产生了一定的限制；斩波式内馈的转速调节是通过调节斩波晶闸管的占空比来实现的，真正体现了平滑无级调速。
近年来由于二水厂原有内馈调速系统已严重老化，原有的节能作用已降低，新型斩波内馈调速系统投入运行以来取水泵房日用电量明显下降，节能效果进一步显现。
2.2.3 运行可靠，故障率相对降低：新型斩波式内馈调速系统，当调速装置故障时，可以通过斩波管的导通直接将转子短路，将电机切换到全速状态下运行，从而降低了器件损坏的可能性，使运行更加可靠。
2.3 节能降耗效果
斩波内馈装置投入运行以来与运行前同期贯通式内馈机组运行情况对比表此工况下内馈调速电机日节电量250kwX24h-4500kw.h=1500kw.h 节电率为25%，折和电费（按均价0.64元每kw.h）960元，月节电费960X30=28，800元，年节电费28800X12=345，600元。
内馈调速装置此次升级改造综合投资49.5万元，此工况下运行预计投资回收期为15个月。
综上所述，可见吉林市水务集团二水厂，认真贯彻落实胡锦涛主席和温家宝总理关于节能减排、发展低碳经济的重要指标。
在面对挑战和挫折的水务工作中，坚持科学发展观，充分发挥第一生产力的作用，汇聚民智，强化管理，在取水机组升级改造中应用新型斩波内馈调速技术，节能降耗成效显著，每年节省电费345600元，节能率达25%，为建设资源节约型水务做出一定的贡献，今后将在此基础上取得更大的成果。
白丽红：吉林市水务集团有限二水厂副厂长，工程师，2002年毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业本科，业务纯熟，实践经验丰富。