水泵变频控制节能改造方案

水泵变频控制节能改造方案

用户：项目：水泵变频节能改造

一、用一台变频器控制一台水泵运行

基本配置：变频器一台

控制原由：利用变频器控制电动机的快慢，调整出口的压力和流量。

二、原系统工频状况下存在的问题

1、电动机虽然是星—三角降压启动但电流仍很大，会影响电网的稳定及其他设备的安全。

2、管网压力靠溢流阀调节，而电机仍在运行属非经济运行，电能浪费极大。

3、电机工频启动设备的冲击很大，电机的轴承磨损很大，所以设备维护工作量大，成本高。

三、工作原理

1、变频器的原理分析

通常我们所用的市电频率为50HZ，而电动机的转速与电源的频率有固定的比率关系，（N=60F/P）,为了改变交流异步电机的转速必须改变电源频率。变频器就是一频率转换器，它先将交流市电转换成直流电，再通过斩波换成频率，电压可变化的交流电。频率越高，电机转速越高，实际输出功率越大；频率越低，电机转速就越慢，实际功率就越小。故变频器又叫节能器。由于内部采用高性能微机处理技术；能检测负载的各种变化，从而控制电机转矩、电流、电压、频率，给电机提供全系列的保护。

2、水泵特性分析

根据潜水泵及其它水泵的工作原理，其负载是典型的平方转矩负载，特性如下：功率（P）=电流（Q）×扬程（H）

流量（Q）=Kg×频率(F)

扬程（H）=Kh×频率（F）

功率（P）=Kp×频率（F）

每吨功耗（W）=Ko×功率(P)/电流（Q）=KW×频率（F）

由此可见，在相同功率下，扬程越高电流量越小；扬程越低流量越大；在达到实际排水扬程的前提；频率越小，功耗越小。

3、性能特点

●平稳启动，缓减速特性：能大大提高水泵的机械系统（如：轴承、叶轮、管道等）的寿命，减小维修成本。

●系统压力恒定、可靠。

●可靠的主机运行特性：变频器具有过流、过压、过速、短路等保护，使用寿命在8年以上。

●输出功率自动调节：供水泵的输出功率在额定功率的10%—100%之间自动跟随需要压力的大小调节。

●电压异常保护：工作电压>484V时，自动切断输出

工作电压<323时，自动切断输出

四、节电效益

根据大量的现场调试，一般水泵在市电运行情况下，实际所消耗的总功率大概为电机额定功率的60%-80%。而用变频技术改造后再此基础节省20%-30%，节电效益随单机使用时间增长而增长。

改造前：一台55KW的水泵电机，实际所消耗的功率约为70%，故改造前该水泵电机耗电量为：

55KW×70%=38.5度/小时

电费计价按1元/度，使用时间按每月30天，每天24小时，则每月电费为：

38.5度/小时×30×1元/度×24=27720元/月

改造后：水泵电机的节电率按平均20%计算，则每月回收效益为：

27720×20%=5544元/月

年回收效益为：5544元/月×12月=66528元

一般情况下，可在3-6个月通过电费节省回收成本（回收期与开机率相关）。

南昌深川电气科技有限公司

蔡秋实

2011-5-23