浅谈变频技术在供水企业的应用

徐贵平

（桂林市临桂区大江水电管理所，广西 桂林 541102）

应用现代科学技术和电子设备，将更加成熟的变频技术应用到供水企业的生产当中，有利于提升供水企业的服务质量和经济效益。因此，探索变频技术在供水企业当中的应用方法，提升变频技术的应用效率，扩大变频技术在供水企业各个生产环节的应用范围，成为了相关领域工作人员的工作重点之一。

1 变频技术在供水企业中的控制模式

1.1 固定变频控制模式

变频技术在供水企业的供水环节中具有较好的应用效果，供水企业会根据自身发展情况及用水的不同需求，选择针对性最好的变频技术应用模式。在多种不同的变频技术应用模式当中，固定变频控制模式可以在1号水泵变频能力不足时，自动启动2号水泵变频设备。固定变频模式可以降低供水压力无法满足实际用水需求情况时所造成的设备内部运转不良等情况。

当供水需求量减少时，工作人员可以调整两台不同水泵的频率，降低水流突然变化对设备造成的冲击和影响。此种模式可以应用于一次性用水量较大的供水系统内部，可以保证供水系统在短时间内满足实际的用水需求[1]。

1.2 循环变频控制模式

利用循环变频控制系统可以在1号水泵处于满频状态时，将1号水泵切换为工频运行，再在2号水泵的变频系统当中启动变频器设备，当需水量持续降低时，2号水泵也可以进入到预先设定好的退泵频率范围。此种控制模式可以确保1号和2号水泵在变频和工频切换的过程当中，利用1号水泵的额定流量对2号水泵的50%额定流量进行控制。在供水管网内部水压存在较大波动的情况下，可以根据需水量的不确定性，对其进行适当调整，从而降低变频环节中可能存在的事故和安全隐患。此种模式可以较好地应用于出水稳定的供水系统中。

1.3 双变频器控制模式

当1号水泵的变频设备上升到满频时，2号水泵启动，2号水泵的变频设备启动，同时将1号水泵的运行频率降至与2号水泵相同，确保1号水泵和2号水泵的供水流量保持一致。当1号水泵和2号水泵的变频均为满频时，若设备无法满足供水管网的压力需求，则将该组设备切换到工频，直至降低到相同的水泵频率为止，与此同时，启动3号水泵。利用1号水泵设备和2号设备分别拖动2号与3号设备达到相同的频率，继续完成供水工作。切换时，若水泵的总出水量保持不变，则可以使管网内部的供水效率得到提升。

2 变频技术的具体应用

2.1 多台同型号调速泵实现取水与供水平衡

变频供水设备可以在保证出水口压力稳定的情况下提升进水口的取水能力。当系统内部所需的水量在一定区间变化之时，可以通过一台调速泵完成取水工作；当系统内部所需的水量变化范围超过一台调速泵可以工作的最大范围时，可以通过多台同型号的调速泵完成取水工作。

笔者单位在2018年的自来水厂改造项目中就将两台同一型号的75 kW调速泵进行并联，形成了具有特定压力的取水并联系统。通过对取水环节进行动态调整和控制，确保供水过程中系统能保持稳定的水压和充足的水量，进而满足不同时间段的供水需求，实现取水与供水平衡。在高效段运行时，并联的变频调速水泵也可以满足不同的参数需求。当用水需求量持续变大时，运行人员可根据不同需求适当增减设备数量，实现取水与供水平衡。通过应用变频供水设备，可以在确保供水的同时降低能耗，降低生产成本[2]。

2.2 多台不同型号调速泵实现供水压力稳定

经过上述分析可以得出，同型号的多台调速泵同时运转，可以提升供水系统的取水能力，若将上述多台同型号调速泵的模式用于向用户供水当中，只对其中的一台设备水泵进行调速，那么便无法实现供水压力的稳定。针对这一问题，笔者单位在2018年的自来水厂改造项目中将选择一台83 kW的调速泵（简称“大泵”）和两台39.5 kW的调速泵（简称“小泵”），安排大泵作为调速泵，将小泵作为恒速泵，通过两种不同型号的水泵同时运转，有效稳定了供水压力。当大泵作为调速泵时，小泵可以起到稳定水压变化的作用。自来水厂将多种不同型号的变频调速泵进行并联，增强了对供水压力变化的可控程度，为持续工作提供了稳定的支持，提高了供水质量，降低了供水管网的故障率。

2.3 辅助泵和小气压水罐优化供水能力

供水企业在集中供水的系统当中还用到变频泵的配套设备，即辅助泵和小气压水罐等设备。我国北方地区的供水企业常应用变频泵的配套设备，在实际供水环节中，通过小气压水罐来完成防水锤的工作。当管网内部发生渗漏问题或者出现夜间零流量问题时，应用辅助泵和小气压水罐设备能帮助工作人员时刻保持管网系统当中的压力稳定，即便在用水量较低之时，辅助泵和小气压水罐设备同样也能帮助主泵完成供水任务，从而降低主泵和辅助泵的启动频率，在处于运行状态下的水泵不断增加和减少的切换过程中，辅助设备同样可以保持相对稳定的管网压力，持续稳定地为用户供水。

3 总结

综上所述，在集中供水环节中应用变频技术不仅能有效实现取水与供水平衡，稳定增长供水压力，提高供水服务质量，还能保证提高供水企业的能源利用效率，促进供水企业实现“两提高三降低”的生产目标，同时降低设备运行故障率。在科学技术不断快速发展的背景下，我国供水企业应使用更加高效和节能环保的现代化变频设备，提高供水服务质量和经济效益，满足城乡居民对美好生活的需求。

［1］郭红云，袁宵.供水系统中的水泵节能技术研究［J］.中国新技术新产品，2017（23）：95-96.

［2］潘文辉.PLC及变频器在恒压供水系统中的应用［J］.中国设备工程，2017（22）：112-114.