高压大功率变频调速技术在水厂的应用

高压大功率变频调速技术在水厂的应用

李佳朔

合肥供水有限公司 安徽合肥 230001

摘要：高压大功率变频调速装置在水厂中的应用颇深。介于流量差异要求下，可以通过变频器，灵活调节负载泵的转速，以此达到调速目的，具有反应灵敏、变速可控的优势，相比阀门控制，具备成本节约、运行安全系数增强的特点。本文在探究高压大功率变频调速技术在水厂中的应用时，主要从变频调速技术，及技术应用两方面展开综合探讨。

关键词：变频调速；水厂；技术 ；技术应用

引言：传统的供水方式中，面对流量差异的不同需求，可以透过开机泵数、阀门开关等实现，该种方法既不利于流量的精准控制，致使制水质量下滑，同时电泵启停、阀门开关的过程中，还会在加大电力损耗、谐波污染、人为操控量、管网压力波动等情况下，造成成本增加，安全生产受到威胁，介于变频调速相对于阀门控制、电泵启停方面的优势，重视变频调速在水厂中的应用研究存在现实价值。

1. 高压大功率变频调速技术

1. 技术原理

变频调速与阀门开关、电泵启停不同，大部分是由电力半导体器件的通断实现工频转换，并介于此，进行泵类等负载的速度调节。受半导体技术的发展，变频调速的可靠性大幅度增强，同时结合微电子技术、信息技术等下，变频调速的性能、功能日益丰富并纵向发展，在供水、冶金、化工等领域存在深入应用。

2. 类别

基于分类方式的差异，变频调速装置也存在较多类型。大抵包括交交变频和交直交变频、电流型和电压型、高高变频和高地高变频等。其中交交变频和交直交变频是指拓扑结构中是否有以直流电流为过度产物，由于交交变频在运用时，输出频率的质量能达到要求，频率大小一般仅为输入频率的1/2，1/3，相比交直交变频，交交变频更适合于低转速调速上。其中电流型和电压型，电流型与电压型分别采用电感元件、电容元件，前者装置复杂、调整困难、谐波污染较大，后者不仅可以四象限运行，还可以矢量控制。其中高高变频和高地高变频是电网与电机之间是否构建升降压装置，升降压装置可以协调器件的耐压、抗冲击能力，因而对电网、电机的兼容性较好，但装置较为笨重，运用成本相对较高，不使用升降压装置的高高变频一般考量均压、缓冲问题，技术实现难度相对较大，需要串联更多的器件，以此支持高压变频。

2. 高压大功率变频调速技术应用措施

1. 技术集成

伴随着数控技术、信息技术、微电子技术、封装技术等的发展，可以极大拓展高压大功率变频调速装置的性能、功能。具体应用高压大功率变频调速技术时，可以重视相干技术的关联运用。从数控技术的角度来看，可以透过数据信息，强化生产流程的控制力度，以此指导变频调速过程，并在泵类负载、工频、转速等上实现精准控制，确保系统运行质量。从信息技术的角度来看，可以透过计算机强化智能自动处理能力，透过传感器，强化速度信息、工频信息、环境信息等的采集效力，透过通讯元件，实现机械内部的信息共享通讯，以此可以充分运用自动化、智能化、微机监测等。其中微电子技术可以应对空间狭小与功能实现之间 的矛盾，尤其是在各项技术集成，造成装置笨重等问题下，推行微电子技术不仅可以提高工作效能，同时还能节省空间，便利于合理布局各个部件。从封装技术的角度来看，封装技术是保证精密仪器不受环境因素等影响的关键，高压大功率变频调速装置运行时，不可避免的形成电磁干扰等，很容易对精密仪器等工作稳定性造成负面影响，另外，温度、湿度等的变化，也可能会对精密仪器的寿命造成负面影响，若能重视封装技术下，一般可以为精密仪器施加安全防护^[1]。

例如，将高压大功率变频调速技术应用于水厂中时，可以利用数控技术，掌握水资源的加工、输配等全过程，在需要限流下，可以及时反应，向变频调速装置施加指令，可以较好的提高水厂的运维效率，可以利用信息技术，对电力、设备工作状态、环境信息、水流信息开展采集、传输、处理、应用等工作，可以实现散碎的信息的集中处理，可以较好的指导限流赠流、水厂设备故障维修、成本效益评估等工作，可以利用微电子工艺，将传感器、单片机、PLC模块、通讯模块等器件进行设置于各个水厂设备仪器上，以此提高对水厂系统的整体监控，水厂运维效力自然可以得到有效提升，重视封装工艺下，便可以将传感器等设备的电源、通讯等元件与水流隔开，以此避免水流对传感器造成负面影响。

2. 安装工艺优化

安装工艺对高压变频调速装置的功能性作用存在较大影响，一般需要重视线路安装、元器件安装、设备安装、程序设置、系统测试等。其中线路安装设计涉及到线路类型、线路搭接、线路布局，介于地线、信号线、电源线下，需要采取相对应规格的电线，搭接时，把握焊接质量，布局时，需要确保各个线路都有合理的走向，避免给后期维护造成较大的麻烦。其中元器件安装对狭小空间下的安装工艺影响颇大，在把握二极管、芯片、通讯模块、传感器等的安装时，一般需要重视焊接工艺在狭小空间中的运用，对员工的专业能力存在较高要求。其中设备安装需要把握螺丝、布局、线路搭接、信号连接等，螺丝会影响到设备安装的紧固度，布局会影响到设备安装的协调合理性，线路搭接、信号连接会影响到系统整体运行的协调统一性，需要严格安装图纸，逐步组装相干设备。其中程序设置，需要把握程序算法、运行逻辑、阈值，根据变频调速的具体要求，把握PLC等逻辑运算单元的数值设置、程序编辑等工作，对变频调速具有指令指导作用。其中系统测试是透过测试视角下，对变频调速，及相关的控制系统等进行试运行，观察变频调速装置是否能灵敏、平滑调速，信息控制单元、运行控制单元是否能正常启动，以此可以充分检验安装质量，提前识别故障隐患，消除安装风险

^[2]。

例如，重视线路安装，就可以从颜色、套管、口径、特殊记号等上，将变频调速装置及相关仪器设备上的地线、信号线、电源线等进行有效区分，检修维护时，可以更加便利，也可以减少安装偏差风险，重视元器件安装，则可以在焊接设备、焊接物料等进行改进，避免焊接元器件时，对电路板等造成不可逆损伤，重视设备安装下，则可以根据图纸，将各个设备编号，由内及外，依次组装设备，重视程序设置，则可以从阈值设置上，把握限流、增流契机，数值设置越是精准可靠，变频调速的功能效用也就越强，重视系统测试下，则可以根据变频调速装置的灵敏度，观察变频调速装置是否可以根据指令变化，切实调节水泵转速，若调速不佳，则应当分析相关原因，确保变频调速装置处于较佳的工作状态上。

3. 检修维护

检修维护一般可以从自检、人工检查、故障排除、环境控制、设备升级改造等积极应对。自检是提高变频调速装置的状态自检能力，以此在出现异常状况下，能够及时预警，人工检查是在透过人为观察、电工表计量等形式，更为全面的把握变频调速装置的工作状态，故障排除是在变频调速装置出现故障下，通过维修的形式，及时处理安全隐患，以此确保变频调速装置处于较佳的工作状态上，环境控制是从温度、湿度等层面上，对仪器设备的环境进行调整，旨在延长设备寿命，规避故障突发风险，升级改造旨在替换、改造老化设备，升级落后设备，以此从工作效能、工作质量等层面上，加强变频调速装置的工作效力^[3]。

3. 总结

本文主要在探究高压大功率变频调速技术在水厂的应用问题上，主要结合变频调速展开相干问题探究，并在简单概述变频调速技术下，又针对变频调速技术的具体应用问题，从技术集成、安装工艺、检修维护展开具体探究。

参考文献：

[1]李文雄. 变频调速技术在自来水厂中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(007):319.

[2] 吴殷飞. 水泵变频调速技术在水厂中的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）, 2015, 000(021):5385-5386.

[3] 张炜. 变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用研究[J]. 华东科技:学术版, 2017, 000(008):50-51.