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)速裝置無法比擬的優(yōu)越性，以及可以方便實現(xiàn)同自動化控制系統(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泵組運行。

現(xiàn)場供水機組

　　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)多電平拓撲結(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的諧波抑制標準，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)補償裝置;輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、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。
　　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個功率單元，每8個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。
　　每個功率單元結(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IGBT逆變橋進行正弦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測圖

PLC人機界面

　　在信號穩(wěn)定之前，變頻控制采用手動控制，電價谷值開1、3號機，其余開1、2號機，峰值時變頻器頻率調(diào)在30hz，平值根據(jù)水位手動調(diào)節(jié)，這樣整個供水系統(tǒng)可年省100萬元以上（日供30萬噸），但手動調(diào)節(jié)存在不能合理地分配平值電價時的流量及時間控制上的誤差以及對日供水量的估計不足等因素，因此，水站在日供水為27.5~31萬噸時建立一模型，和手動調(diào)節(jié)的唯一不同在平值電價時的頻率根據(jù)調(diào)節(jié)池水位及總用水量（山兜取水量+20萬噸取水量）進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池水位設(shè)定在3.3m，運行一星期，和手動調(diào)節(jié)相比，千噸水的耗電量由112kwh降到105kwh（日供30萬噸），以平均電價0.51元/kwh計算，日省1071元，年省38萬元，自動運行后，到晚上11:00調(diào)節(jié)池水位保持在3.28~3.38之間，達到設(shè)計理想值，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27.5萬噸或大于31萬噸時，要達到最佳省電效果就要調(diào)節(jié)工頻機（2#、3#機組）的運行時間，更加復(fù)雜，現(xiàn)水廠正在努力進行計算，爭取可以拿出一個最佳的方案。可見，建立一個可行有效的模型是省電的關(guān)鍵，在做好日常維護的同時，需時時根據(jù)管道參數(shù)及水泵運行參數(shù)完善運行模型，使之可以讓變頻發(fā)揮最大的作用。