变频器在自动化水厂中的应用

　　1、引言

　　据统计，我国的发电总量的70%左右消耗在电动机上，风机、水泵消耗我国发电总量的40%左右。用电机变频调速来代替原有阀门调节流量，我国每年可节约用电300-400亿千瓦小时。在自来水行业，变频器主要应用在取水泵房、送水泵房，除了可以节电，还可以平滑调节取水流量、送水压力，满足制水、供水工艺要求。

　　2、变频器在自动化水厂的软、硬件设置

　　在大部分新建、改建的自动化水厂的取水泵房、送水泵房，一般都配备了变频器，用来降低电耗、改善工艺条件。变频器的控制方式一般具备就地手动与PLC自动两种运行模式，通过现场控制箱可以切换。下面以水厂为例说明变频器在自动化水厂软、硬件设置的一些方法。

　　现举例某水厂引进的变频器西门子公司生产的系列变频器。送水泵房配备四台变频机组，向城市管网供水。每台变频机组配备一台变频变压器，一次侧电压为6KV，二次侧电压为690V。变频器自身损耗为额定功率的3%左右。

　　变频器有6个数字量输入，3个模拟量输入，3个数字量输出，2个模拟量输出。通过变频器软件设置，数字量输入口1作为就地手动的“开/停”控制，数字量输入口2作为“就地手动/PLC自动”切换控制，数字量输入口3作为就地手动的“增速”控制，数字量输入口4作为就地手动的“减速”控制，数字量输入口5作为“故障紧急停车”控制，数字量输入口6作为PLC自动的“开/停”控制，模拟量输入口2作为PLC自动的“频率”控制。数字量输出口1为变频器“准备”信号，数字量输出口2为变频器“运行”信号，数字量输出口3为变频器“故障”信号，模拟量输出口1为变频器“转速”信号，模拟量输出口2为变频器“电流”信号。这样可以实现变频器的手动或自动运行，并对变频器的相关运行数据进行实时监测。这是一个泵站水泵机组监控设置，由于现状是千变万化的，要因地制宜进行设置。

　　西门子公司SINAMICS G150等系列变频器软件具备以下主要功能：过流保护，Vdc max控制器可自动防止直流侧过压保护，直流侧欠压保护，电源模块过温保护，短路保护，输入缺相保护，环境温度检测等。编程软件具备以下主要功能：控制信号检测，面板丢失处理，外部故障处理，电机热保护，堵转保护，缺相保护，接地故障保护，电流和转矩限制，频率限制，临界频率锁定等。自动重新启动，可以在掉电或系统恢复后重新启动驱动系统。快速再启动，可允许变频器与旋转电动连接。特别要指出的是：西门子公司G150等系统变频器，可以很方便的在内部和外部进行监控，通过PROFIBUS或PROFINET工业以太网的接口和客户端子板的模拟量输入进行监控，可在网上的任何点进行监控。