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恒压供水系统PPT课件
应求的现象。
传统方法
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水塔，就是先用水泵把水抽到高处，然后利用水的压力供水，和 直接用水泵供水有了进一步提高。但是这种方法把水经过两次输 送。输送过程中不可避免的造成二次污染，影响居民健康。所以 这种方法不可取。
高位水箱——采取这种方法不但达到了高层楼房用户不因城市水 管压力减小而用不到水的目标，也尽量避免了水源的二次污染。 可它的投资成本价高。居民负担加重，所以不可取。
• 恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机，这比设单台水泵电机节能而可靠。配单台电机及水泵 时，它们的功率必须足够大，在用水量少时来开一台大电机肯定是浪费的，电机选小了用水量大 时供水量则相应的会不足。而且水泵与电机维修的时候，备用泵是必要的。而恒压供水的主要目 标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化的，那么这就是要用变频 器为水泵电机供电。在此这里有两种配置方案，一种是为每一台水泵电机配一台相应的变频器， 从解决问题方案这个比较简单和方便，电机与变频器间不须切换，但是从经费的角度来看的话这 样比较昂贵。另一种方案则是数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换的，供水运行时， 一台水泵变频运行，其余的水泵工频运行，以满足不同的水量需求。
供水系统方案图
主电路图
压力传感器
扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理被测介质的压力直接 作用于传感器的膜片上（不锈 钢或陶瓷），使膜片产生与介 质压力成正比的微位移，使传 感器的电阻值发生变化，和用 电子线路检测这一变化，并转 换输出一个对应于这一压力的 标准测量信号。
恒压供水系统
1 引言通常的方法是:用水量大时，增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出相反的调节。
这就是恒压供水的根本思路。
交流变频器的诞生和PLC的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。
2 恒压供水控制系统的根本控制策略采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进展优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时到达稳定供水压力。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反应的总管压力实际值进展比拟，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而到达给水总管压力稳定在设定的压力值上。
恒压供水就是利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。
即将压力控制点测的压力信号(4－20ｍＡ)直接输入到变频器中，由变频器将其与用户设定的压力值进展比拟，并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。
供水系统选用原那么水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际最大供水量。
3 恒压供水系统的根本构成而恒压供水的主要目标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化的，那么这就是要用变频器为水泵电机供电。
另一种方案那么是数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换的，供水运行时，一台水泵变频运行，其余的水泵工频运行，以满足不同的水量需求。
如图为恒压供水泵的水的构成示意图1。
图1中压力传感器用于检测管网中的水压，常装设在泵站的出水口。
当用水量大时，水压降低;用水量小时，水压升高。
水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。
图1 恒压供水泵的构成调节器是一种电子装置，它具有设定水管水压的给定值、承受传感器送来得管网水压的实测值、根据给定值与实测值的综合依一定的调接规律发出的系统调接信号等功能。
变频恒压供水机组结构及原理-PPT课件
们将Qb与Hb作为水泵额定参数，在系统需水量为Qa时，从上图
n2曲线我们可以看出，转速下降为n2时，依然可以保证系统压力
Hb，但从功率曲线可以看出此时与n1转速时的功率差ΔP=Pa-P，
即节省的电能，ΔH可看作是节省的无用扬程，由此可知，利用变
频控制可实现稳压和省电的功能。
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变频恒压供水工作模式简介
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VAS变频恒压供水机组结构示意图
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我司VAS变频恒压供水机组标准配置
水泵(根据供水系统所需扬程流量选择水泵型号与台数) 电控柜(根据水泵型号、台数、变频运行方式选择) 变频器(包含于电控柜中) 远传压力表(考虑到仪表的匹配性,该项与电控柜同时采购) 普通压力表(上仪四厂) 压力罐(意大利Zlimet) 阀门(止回阀/闸阀/弹性减振接头等) 管路(出水总管一套) 底座(采用碳钢焊接整体底座) 其他管路附件
变频恒压供水机组可以根据用 户的要求选择多种附加功能。
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变频恒压供水机组的特点
采用变频恒压可编程控制，可满足用户多种需 求
无级变速运行，节能效果显著 可保持给水系统压力恒定，工作压力按需设定 采用变频器启动和停泵，无启动电流，延长水
泵寿命 实现无人值守，PLC控制智能化运行 有效防止水锤，延长管路管件寿命 结构紧凑，占地少，投资小，施工期短，不需
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变频恒压供水机组原理
变频恒压供水机组的原理来自于 水泵比例律，而水泵比例律是由 水泵的相似律推导而来的
水泵的相似律：
QP ( DP )3 nP QM DM nM
HP (DP )2(nP )2 HM DM nM PP ( DP )5(nP )3 PM DM nM
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图中显示全速运转n1与变速转速n2时，水泵的性能曲线。假设我
恒压供水图纸
系统简介为改善生产环境，某公司投资清洁水技改工程并建成一座日产水2.5万顿的供水系统，分别建设了抽水泵系统、加压泵系统和高位水池。
根据公司用水需求特点，从抽水泵系统过来的水一部分直接供给生产用水部门，一部分则需通过加压泵输送到高位水池，而供给生产用水部门的水压与供给高位水池的水压相差较大。
同时高位水池距抽水泵房较远达十多公里，高位水池的液位高低和加压泵系统的设计以及如何与抽水泵系统“联动”也是较难解决的。
鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们设计了用PLC控制与变频器控制相结合的自动恒压控制供水系统，同时通过主水管线压力传递较经济地实现了加压泵系统与抽水泵系统“远程联动”的控制目的。
系统方案系统主要由三菱公司的PLC控制器、ABB公司的变频器、施耐德公司的软启动器、电机保护器、数据采集及其辅助设备组成（见图1）。
抽水泵系统整个抽水泵系统有150KW深井泵电机四台，90KW深井泵电机两台，采用变频器循环工作方式，六台电机均可设置在变频方式下工作。
采用一台150KW和一台90KW的软起动150KW和90KW的电机。
当变频器工作在50HZ，管网压力仍然低于系统设定的下限时，软起动器便自动起动一台电机投入到工频运行，当压力达到高限时，自动停掉工频运行电机。
一次主电路接线图如下：系统为每台电机配备电机保护器，是因为电机功率较大，在变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也在变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压和稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被PLC检测到，PLC自动将原工作在变频状态下泵投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将一台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量保证压力稳定。
若两台泵运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另一台备用泵投入变频运行。
当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，PLC首先将工频运行的泵停掉，以减少供水量。
恒压供水电气控制系统电气原理图（ABB-ACS510+远传压力表恒压供水）
雷诺尔软启动原理图 标准恒压供水 一控一
恒压供水系统课件
特点
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自动化程度高，可实现无人值守。
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供水压力稳定，满足各种用水需求。
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节能高效，可有效降低运行成本。
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提高供水品质，减少水锤和压力波动对管网的冲击。
系统组成与工作原理
系统组成
恒压供水系统主要由水泵、电机、压力传感器、控制器等组 成。
02
恒压供水系统的设计与实现
需求分析
用户需求
恒压供水系统需要满足用户对水 压稳定、水量充足的需求，同时
要保证供水安全可靠。
技术要求
系统需要具备高效、稳定、智能的 特点，能够实现自动化控制和远程 监控，提高供水效率和管理水平。
成本预算
在满足用户需求和技术要求的前提 下，系统设计应考虑成本预算，合 理选用材料和设备，降低建设和运 行成本。
定期检查与大修
定期检查
根据设备运行情况，定期对设备 进行全面检查，确保设备正常运 行。
大修
根据设备使用情况，对设备进行 大修，更换磨损的零部件，提高 设备性能和使用寿命。
06
恒压供水系统的案例分析
案例一：某小区恒压供水系统设计
总结词
高效稳定、节能环保
详细描述
该小区采用恒压供水系统，通过变频器调节水泵电机转速，实现管网压力恒定 。该设计提高了供水效率，保证了供水稳定，同时具有节能和环保的优点。
工作原理
通过压力传感器检测管网压力，将压力信号反馈给控制器， 控制器根据设定的压力值与实际压力值进行比较，调节水泵 电机的转速或控制水泵的启停，使供水压力保持恒定。
恒压供水系统的应用场景
高层建筑、居民小区 、公共设施等场合的 供水。
恒压供水(一拖一)
恒压供水节能方案（一拖一）一、公司介绍深圳市德瑞斯电气技术有限公司是由一群多年从事电力电子技术研究、开发与产业化的专业人士创立的高新技术企业。
拥有一支经验丰富、勇于实践、不断创新的高素质的开发、科研团队。
主要从事电气传动、工业自动化领域内的变频调速以及电子节能等高科技产品的开发、生产与销售。
公司已独立自主开发DRS1000面向客户设计的特制变频器、DRS2000高性能交流通用变频调速器、DRS2800高集成高性能通用变频调速器、DRS3000交流矢量变频调速器四大系列100多个规格产品，完全拥有自主知识产权，可满足不同行业不同客户的需求。
其良好的性能、可靠的品质深得用户的信赖与赞赏，表现出了德瑞斯变频器独有的技术特点。
公司秉承客户第一、信誉第一、质量第一的原则。
时刻跟随世界技术的发展。
不断推出更先进、性价比更好的产品，为客户的发展提供更有力的产品和技术保障。
二、供水系统节能分析在供水系统中，最基本的控制对象是流量，供水系统的基本任务就是要满足用户对流量的需求。
目前，常见的流量控制方式有阀门控制和转速控制两种。
1. 阀门控制即通过调节阀门开度来控制流量。
此时，供水系统的管道阻力将随阀门开度的改变而改变，而扬程特性保持不变。
在供水系统设计时，其水泵扬程及供水流量都是以满足用户的最大可能需求而选定的，且留有一定余量。
而实际应用当中，系统在大部分时间里都是非满负荷运行的，这就必须要减小阀门开度，调整供水流量。
这样，管道阻力随之增大，从而产生大量的截流损失。
这种控制方式不仅会浪费许多电机输出功率，而且因为管阻特性的改变，整个系统的供水效率也会大为降低。
2. 转速控制即通过改变水泵的转速来调节流量，而阀门的开度保持不变（一般保持最大开度）。
当水泵转速改变时，供水系统的扬程特性随之改变，而管阻特性不变。
在这种控制方式下，通过变频调速技术改变水泵电机的转速，水泵的供水流量可随着用水流量的改变而改变，达到真正的供需平衡，在节能的同时，也可使整个系统达到最佳工作效率。
自动化工程应用实例之恒压供水系统课件PPT(共 57张)
1.系统介绍
（1）变频恒压供水系统的控制方案 但是，必须设置一套备用系统，图2-6中的软
启动器就是作为备用，当变频器或PLC故障时， 可用软启动器手动依次启动各泵运行，以保 证供水不中断。
1.系统介绍
（2）循环投切的工作过程 变频器的输出端只能接负载，不能接电源，也不能
在运行中切断负载，切换过程应严格遵循这些限制。 系统启动后，变频器频率按设定斜率上升，如果频
·变频恒压供水系统由PLC控制器、变频调速器、压力变送器、 水位变送器、交流接触器和其它电控设备及泵组构成，如 图2-3所示。
·在供水系统总出水管上安装压力变送器。PLC具有模拟量输 入模块，可检测压力变送器和液位变送器输出的4-20mA信 号，并将检测的压力信号与给定的压力信号的差值经运算 后，输出频率给定给变频器,达到调节电动机的转速，保 持供水压力的恒定的目的。
自动化工程应用实例 （二）
恒压供水系统
一、供水流量调节原理
由水泵-管道供水原理可知，调节供水流量，原则上 有两种方法： 1.节流调节：开大供水阀，流量上升；关小供水阀， 流量下降。水泵转速不变，浪费能量。 2.转速调节：水泵转速升高，供水流量增加，转速 下降，流量降低。对于用水量经常变化的生活用水 场合，节能效果明显。
2.应用实例
（2）方案框图 上位PC机用于管理，用组态软件构成若干工艺
流程图，实时显示系统的运行状况，并统计历 史数据，打印统计报表，还用于故障的报警与 处理。 PLC选用西门子S7-300，采用Profibus现场总 线与总控室的计算机联网。
2.应用实例
（2）方案框图 BP1为160kW变频器 DZ1为400A空气开关 FU1为500A、FU2为600A快速熔断器 KM1-KM10为为LG GMC-400交流接触器 PT为森纳斯压力变送器，量程为1MPa 切换延时定为600ms，无明显电流冲击 据厂家统计，节能20%，每年节约电费10万元
恒压供水系统课件
水泵的运行控制策略
水泵启动控制
根据供水需求和实时压力 ，合理控制水泵的启动时 间和数量。
水泵运行模式
根据实时压力和差值，调 整水泵的运行速度和功率 输出，实现节能运行。
水泵切换控制
当水泵出现故障或需要维 护时，能够自动切换到备 用泵或维修泵，确保供水 不间断。
恒压供水系统的节能措施
变频调速技术
通过使用变频器，根据实时压力调整水泵的 运行速度，从而节约能源。
性。
03
恒压供水系统的设计
供水需求分析
01
02
03
居民用水
分析居民的用水需求，包 括高峰用水时段和平均用 水量。
公共建筑用水
了解公共建筑如学校、医 院、商场等的用水需求， 包括不同时间段用水量的 变化情况。
工业用水
掌握工业用水的水质、水 量、压力等要求，了解生 产过程中用水量的变化规 律。
供水系统设计要素
能量回收技术
利用蓄能器等设备，将水泵运行过程中产生 的能量进行回收再利用。
优化运行时间
合理安排水泵的运行时间和时长，避免不必 要的能源浪费。
定期维护保养
对水泵进行定期的维护和保养，提高设备的 运行效率，减少能源消耗。
05
恒压供水系统的调试与维护
供水系统的调试流程
设备检查
在调试前，需要检查供水系统中 的所有设备，包括水泵、电机、 传感器、阀门等，确保它们都处
恒压供水系统的设计流程
需求分析
对供水区域进行详细的需求分析，确定供水的水质、水 量、压力等要求。
系统设计
根据需求分析结果，进行供水系统的整体设计，包括水 源选择、水泵选型、管网布置、控制系统设计等。
水泵选型
根据供水需求和水泵特性，选择合适的水泵型号和数量 。
恒压供水电气原理图(变频器回路)-Model
AI1 +10V GND R01A R01C R02A R02C R03A R03C
三号泵 变 频 三号泵 工 频 四号泵 变 频 四号泵 工 频
S2 SB1 S3 KA3
压力 反馈 PT
一号泵 工 频 二号泵 变 频
S4
变 频 器 故障指示 水网超 压输出 休眠泵 （五号泵）
C
KA2
S5
KA1
D
二号泵 工 频
1
2
3
4
5
6
7
8
A
A
A11 A12
A
A21 A22
供 水 专 用 变 频 器
QF1 R
A
三相电源 380VAC Βιβλιοθήκη 0/60HzBL1
S
L1(R) L2(S)
T
T1(U) T2(V) T3(W)
U V W
B
黄绿 红色 蓝色
L2 L3
A31 A32 NM1-225S/3300 3P In=200A
L3(T) A CHV160A-022-4
S6 COM
D
E
E
深圳市同兴高科工业自动化设备有限公司
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变更标记 变更处数 签 字 日 期
视角
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材料
设计 图纸名称 变频器电气原理图 审核 图纸编号 变更单编号 项目名称 深圳市第二高级中学恒压供水电气控制柜 批准 第1页 共6页 重量 数量 版本
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KA0 S1
恒 压 供 水 用 扩 展 卡
一号泵 变 频
C
RT1A RT1C RT2A RT2C RT3A RT3C RT3A RT3C RT4 RT8 RT3 RT7 RT2 RT6 RT1 RT5