1 變頻改造方案

　　經(jīng)過考察及研究，變頻調(diào)速在節(jié)能、調(diào)速精度、調(diào)速范圍等方面具有同其它調(diào)速裝置無(wú)法比擬的優(yōu)越性，以及可以方便實(shí)現(xiàn)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)（如dcs系統(tǒng)等）的通訊，決定使用上海億思特電氣股份有限公司IDrive系列變頻裝置帶#1泵組運(yùn)行。

現(xiàn)場(chǎng)供水機(jī)組

　　1.1 IDrive系列高壓變頻裝置原理

　　IDrive系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高-高”變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)由多組功率模塊串聯(lián)而成，從而由各組低壓疊加而產(chǎn)生需要的高壓輸出，它對(duì)電網(wǎng)諧波污染小，總體諧波畸變thd小于4%，直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率因數(shù)高，不必采用輸入諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、輸出dv/dt問題、共模電壓等問題，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機(jī)。
　　變頻裝置10kv系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。10kv系列有24個(gè)功率單元，每8個(gè)功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。
　　每個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)以及電氣性能完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，它為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對(duì)IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形。

 圖2   功率單元原理圖               圖3  功率單元輸出波形實(shí)測(cè)圖

PLC人機(jī)界面

　　在信號(hào)穩(wěn)定之前，變頻控制采用手動(dòng)控制，電價(jià)谷值開1、3號(hào)機(jī)，其余開1、2號(hào)機(jī)，峰值時(shí)變頻器頻率調(diào)在30hz，平值根據(jù)水位手動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣整個(gè)供水系統(tǒng)可年省100萬(wàn)元以上（日供30萬(wàn)噸），但手動(dòng)調(diào)節(jié)存在不能合理地分配平值電價(jià)時(shí)的流量及時(shí)間控制上的誤差以及對(duì)日供水量的估計(jì)不足等因素，因此，水站在日供水為27.5~31萬(wàn)噸時(shí)建立一模型，和手動(dòng)調(diào)節(jié)的唯一不同在平值電價(jià)時(shí)的頻率根據(jù)調(diào)節(jié)池水位及總用水量（山兜取水量+20萬(wàn)噸取水量）進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池水位設(shè)定在3.3m，運(yùn)行一星期，和手動(dòng)調(diào)節(jié)相比，千噸水的耗電量由112kwh降到105kwh（日供30萬(wàn)噸），以平均電價(jià)0.51元/kwh計(jì)算，日省1071元，年省38萬(wàn)元，自動(dòng)運(yùn)行后，到晚上11:00調(diào)節(jié)池水位保持在3.28~3.38之間，達(dá)到設(shè)計(jì)理想值，若將保持水位降到3.3m以下，則省電效果更加明顯。
　　在日供水流量低于27.5萬(wàn)噸或大于31萬(wàn)噸時(shí)，要達(dá)到最佳省電效果就要調(diào)節(jié)工頻機(jī)（2#、3#機(jī)組）的運(yùn)行時(shí)間，更加復(fù)雜，現(xiàn)水廠正在努力進(jìn)行計(jì)算，爭(zhēng)取可以拿出一個(gè)最佳的方案?？梢?，建立一個(gè)可行有效的模型是省電的關(guān)鍵，在做好日常維護(hù)的同時(shí)，需時(shí)時(shí)根據(jù)管道參數(shù)及水泵運(yùn)行參數(shù)完善運(yùn)行模型，使之可以讓變頻發(fā)揮最大的作用。