作者：鑫鵬自動化　來源：本站原創(chuàng)　日期：2019-6-30 10:50:20　點(diǎn)擊：2538　屬于：無負(fù)壓變頻供水應(yīng)用案例

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XPWG系列智能無負(fù)壓變頻恒壓給水成套設(shè)備

 一、概 述?

水是人類生命之源，隨著我國城市化進(jìn)程的加速，城市規(guī)模的膨脹，居民小區(qū)不斷增加，高樓大廈鱗次櫛比，致使本來不堪重負(fù)的自來水管網(wǎng)更顯不足；很多城市在用水的高峰期樓房高層屢屢出現(xiàn)缺水的現(xiàn)象。目前解決該矛盾的辦法之一是：建水池或設(shè)水箱，通過水泵二次加壓保證供水，但是這種方法有如下顯而易見的缺點(diǎn)：?

（一）工程投資大? 建水池、設(shè)水箱，占地面積大，施工周期長，工程總投資大。?

（二）存在二次污染? 原本純凈的自來水全部放入水池（或水箱）中，水池、水箱不是全封閉結(jié)構(gòu)，各種空氣中的粉塵、細(xì)菌及小動物極易進(jìn)入水池、水箱，存在水源被污染的后患。并且自來水在水池、水箱中存留較長的時間，易變質(zhì)變味；雖然自來水中含有一定數(shù)量的余氯用于消毒，但是不能滿足水質(zhì)要求。被污染的水經(jīng)過加壓后供給用戶飲用，嚴(yán)重影響人體健康。?

（三）浪費(fèi)能源? 將自來水完全放入水池或水箱，原有壓力全部變?yōu)榱?，再從零開始重新加壓給水，原有能量白白浪費(fèi)，這種給水方式能耗大，設(shè)備運(yùn)行成本高。?

（四）運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)? 加壓設(shè)備選型大，運(yùn)行中消耗電能較多，使用不經(jīng)濟(jì)。?

（五）安裝麻煩? 修建水池、設(shè)置水箱，工程量大，工序較多，工藝也復(fù)雜，一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象難以修復(fù)，后期維護(hù)也困難。?

（六）物業(yè)管理麻煩  大型蓄水池清洗時費(fèi)時費(fèi)力，且清洗時用水受到影響，管理麻煩。?

我公司XPWG系列全自動無負(fù)壓管網(wǎng)直聯(lián)式供水設(shè)備，克服了水池、水箱的諸多缺點(diǎn)，成功的解決了高層居民用水難的問題。它有如下獨(dú)到之處：?

1、不用建水池或設(shè)水箱，與自來水管網(wǎng)直接連接，可以充分利用自來水管網(wǎng)原有壓力，差多少補(bǔ)多少，自來水壓力能滿足負(fù)荷要求時，設(shè)備便停止工作。系統(tǒng)大部分時間在低頻率下運(yùn)行，耗電較少，因此節(jié)能效果顯著，可達(dá)到50％以上。?

 2、自來水經(jīng)設(shè)備加壓后直接供給用戶，全程密封運(yùn)行，水源不易受污染，供水質(zhì)量好，是環(huán)保型供水設(shè)備，采用微機(jī)變頻軟啟動恒壓控制，水壓平穩(wěn)，水壓質(zhì)量好。?

3、施工周期短，占地面積小，安裝方便，工程總投資可減少60％以上，使用該設(shè)備水質(zhì)沒有二次污染，不需要凈化設(shè)備，進(jìn)一步節(jié)省了投資；因?yàn)槔昧俗詠硭陨淼膲毫?，能耗小，?jié)省日常的用電開支。因?yàn)闆]有水池和水箱，同時又節(jié)省了定期清洗消毒的費(fèi)用。?

4、運(yùn)行成本低。由于加壓泵選型較小，而且采用多泵制，在用水低峰期，一臺泵足以滿足用水需求。用水高峰期時，才會啟動其它水泵，因此設(shè)備運(yùn)行能耗非常低。?

5、物業(yè)管理方便、簡單，該供水設(shè)備為數(shù)字控制全自動運(yùn)行。停電停水自動停機(jī)，來電來水自動開機(jī)。?

6、設(shè)備自動化程度高，具有過流、過熱、缺相、缺水等多種保護(hù)功能，使用壽命長。且有一條公共供水管路與用戶管網(wǎng)直接相通，在停電時加壓泵雖停止工作，但建筑低層用戶依舊可維持供水。?

二、應(yīng)用范圍?

適用于任何自來水壓力不足地區(qū)的加壓供水。

1、工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水及各種補(bǔ)水系統(tǒng)；?

2、新建住宅小區(qū)或?qū)懽謽巧钣盟?

3、已建好的水池，可以采用無負(fù)壓供水設(shè)備與水池共用的供水方式，進(jìn)一步節(jié)能；?

4、對原有氣壓供水設(shè)備進(jìn)行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；?

5、各種循環(huán)系統(tǒng)，自來水廠的中間加壓泵站。

三、設(shè)備選型編制說明

四、主要性能與特點(diǎn)?

1、采用高性能變頻 器，配用先進(jìn)的數(shù)字微機(jī)控制技術(shù)，自動化程度高，可實(shí)現(xiàn)恒壓變量， 多恒壓變量，變壓變量多種控制方式。系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠，故障率低。?

2、微機(jī)控制多臺泵，可靠地實(shí)現(xiàn)軟啟動，無沖擊電流，機(jī)械磨損小，可延長設(shè)備使用壽命。?

3、根據(jù)用水量變化，可完成泵組的循環(huán)變頻，按照先開先停的原則運(yùn)行，均衡各泵的工作量，從而延長水泵壽命。?

4、設(shè)備效率高，節(jié)能效果顯著，設(shè)備能自動檢測，自動調(diào)節(jié)用戶管網(wǎng)水量、水壓，使水泵始終運(yùn)行在高效區(qū)，比氣壓罐式供水節(jié)電14.7％，比恒速運(yùn)行水泵節(jié)電58.2％。?

5、實(shí)現(xiàn)微分控制時，對多路泵進(jìn)行軟啟動調(diào)速運(yùn)行，必要時切換為工頻運(yùn)行，具備手動操作功能，當(dāng)變頻器、控制器故障時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“手動”位置，人工操作面板上各泵的啟停按紐，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供水。?

6、數(shù)字設(shè)定工作水壓，并用數(shù)碼顯示實(shí)際工作壓力，使實(shí)際工作壓力 與設(shè)定壓力一致。?

7、自來水壓超低報警停機(jī)，水壓恢復(fù)后自動開機(jī)運(yùn)行，管網(wǎng)高水壓報警，LED頻率指示，變頻器異常指示，電機(jī)故障工況指示。?

8、保護(hù)功能：欠壓保護(hù)、過載保護(hù)、缺相保護(hù)、失速保護(hù)、電機(jī)接地保護(hù)。?

9、根據(jù)用戶需要可靈活改變工作方式：○1一臺泵變頻工作，其他泵工頻工作；○2夜間小流量泵定時停機(jī)（根據(jù)配置可選增加）；○3多臺泵循環(huán)變頻工作。

五、設(shè)備組成及工作原理圖：

該設(shè)備采用微機(jī)控制變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)恒壓供水，其中的負(fù)壓補(bǔ)償系統(tǒng)克服了對管網(wǎng)的不良影響。流程圖如下：

全自動無負(fù)壓管網(wǎng)直聯(lián)式供水設(shè)備系統(tǒng)如上工作原理圖所示，系統(tǒng)設(shè)定某一壓力值。如果市政管網(wǎng)壓力高于設(shè)定壓力值時，壓力變送器將該信號送到變頻控制柜，使水泵機(jī)組處于休眠狀態(tài)。自來水則可通過連通管路直接到達(dá)用戶管網(wǎng)實(shí)施供水。當(dāng)市政管網(wǎng)壓力下降或用戶管網(wǎng)用水量增加時，壓力傳感器將用戶管網(wǎng)壓力低于設(shè)定值的信號反饋給變頻控制柜中的PID控制器，并通過其啟動水泵機(jī)組，調(diào)整變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以保持恒壓供水；如果少數(shù)泵啟動尚不能滿足供水要求時，變頻器將控制多臺泵變頻或工頻運(yùn)行，以達(dá)到恒壓變量供水的要求。? 當(dāng)水泵機(jī)組的供水與自來水管網(wǎng)的進(jìn)水保持平衡時，負(fù)壓消除器使穩(wěn)壓補(bǔ)償器與外界隔離，水泵機(jī)組可利用自來水的壓力進(jìn)行恒壓供水。一旦平衡破壞，負(fù)壓消除器使穩(wěn)壓補(bǔ)償器與外界相通，并通過穩(wěn)壓補(bǔ)償器中的檢測裝置，采集穩(wěn)壓補(bǔ)償器內(nèi)的真空度及水位信號反饋給微機(jī)，通過微機(jī)控制負(fù)壓消除器動作，抑制負(fù)壓產(chǎn)生，保證設(shè)備在維持正常供水的前提下不對城市管網(wǎng)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。? 當(dāng)市政管網(wǎng)停水時，水泵機(jī)組仍可繼續(xù)工作，直到穩(wěn)壓補(bǔ)償器中的水位下降至液位的下限后自動關(guān)機(jī)，來水后又自動開機(jī)。? 控制系統(tǒng)停電時，水泵機(jī)組停止工作，自來水可通過市政管網(wǎng)與用戶之間的連通管進(jìn)入用戶管網(wǎng)，為低樓層用戶供水，來電時機(jī)組自動開機(jī)恢復(fù)正常供水。

六、技術(shù)參數(shù)?

1、電源：3相五線制，380V（±10％），50HZ（±5％）；?

2、供水范圍：0～300m³/h；?

3、壓力范圍：0～2.5MPa；?

4、壓力調(diào)節(jié)精度：≤0.01MPa；?

5、控制功率：≤160KW；? 6、穩(wěn)流補(bǔ)償量：0.2m³～100m³；?

七、環(huán)境要求?

1、環(huán)境溫度：-1℃～50℃，相對濕度≤90％，無水珠凝露；?

2、海拔高度1000米以下，無易燃，腐蝕性氣體，無油霧，無帶電塵埃；?

3、無強(qiáng)烈震動源（*大振動速度≤0.6G）；?

4、安裝場所設(shè)有排水設(shè)施，地面無積水；?

5、控制柜外殼及接地端子切實(shí)接地，接地電阻≤4Ω

八、智能變頻恒壓供水控制柜系統(tǒng)操作指南：

1、控制柜外面板布局及功能說明：

電源指示：當(dāng)控制柜接通電源該指示燈亮且電壓表顯示電壓。

缺水指示：當(dāng)水箱水位到達(dá)低水位或者無負(fù)壓自來水壓力降低至電接點(diǎn)壓力表低壓設(shè)定值時停機(jī)保護(hù)（無負(fù)壓罐上電接點(diǎn)表綠色指示為缺水設(shè)定壓力值），此時該燈亮起；水位水壓正常時該燈滅（自來水壓力超過無負(fù)罐上電接點(diǎn)壓力表的紅針即為正常工作壓力值），缺水信號接入變頻控制柜對應(yīng)相關(guān)接線端子編號為 (52,53)和(52,54)，兩組端子并聯(lián)任意一組導(dǎo)通產(chǎn)生缺水信號。

相序保護(hù)：進(jìn)線 U、V、W 相序不正確時該指示燈燈亮，請調(diào)整進(jìn)線相序使該燈滅則進(jìn)線相序正確（此時控制柜內(nèi)部相許保護(hù)器元件的紅色指示燈亮）。若電壓正常調(diào)整進(jìn)線相序， 外部相序保護(hù)等始終不滅，則可能為相序保護(hù)器元件損壞：1、購買后從插座上拔下更換， 2、不更換時可暫時將相序保護(hù)器拔下，同時將相序保護(hù)器插座上的（5,6）用線短接應(yīng)急臨時處理解決供水問題。 保持控制柜進(jìn)線斷電操作，注意用電安全。

 1#變頻：當(dāng)前水泵變頻運(yùn)行時燈亮（2#，指示燈同 1#）。

 1#工頻：當(dāng)前水泵變頻運(yùn)行時燈亮（2#，指示燈同 1#）。

 自動/停止/手動:自動檔位時，系統(tǒng)自動根據(jù)人機(jī)互動觸摸屏預(yù)設(shè)定的程序進(jìn)行自動運(yùn)行。停止檔位時，系統(tǒng)停止運(yùn)行。手動檔位時，可使用面板上 1#、2#自動/手動旋鈕開關(guān)手動工頻 啟動對應(yīng)水泵。注意打到手動檔位前先確保 1#、2#手動開泵/手動關(guān)泵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于停泵檔位，避免多臺水泵同時工頻啟動。

2．接線安裝及調(diào)試

U

V

W

N

U1

V1

W1

U2

V2

W2

52

53

52

54

1

24

FW

N

FQ

電源進(jìn)線

接1#泵電機(jī)

接1#泵電機(jī)

液位缺水

壓力 傳感器

照 明

零 線

換 氣

2.1a 接電源進(jìn)線及地線，若外面板相序保護(hù)燈亮起則調(diào)整進(jìn)線三相相序。同時注意不 要將火線接到零線 N 端子上，防止控制回路電壓過高造成元件損壞。  

2.1b 接電機(jī)線，保證電機(jī)相序與端子上 UVW(黃綠紅)一致,減少后續(xù)調(diào)整電機(jī)相序接線 的麻煩。

 2.1c 缺水保護(hù)接線，水箱常開觸點(diǎn)接至(52,53)或者(52,54),當(dāng)水箱缺水時導(dǎo)通給控制柜 缺水信號進(jìn)行停機(jī)保護(hù)。

 2.1d 壓力變送器表接線，pin(+)接端子 24，pin2(-)接端子 1，用于采集出口壓力信號。

2.2 調(diào)試 

2.2a 檢查接線正確之后，三擋開關(guān)（自動/停止/手動）保持在停止檔位，外部送電到 控制柜，確認(rèn)相序保護(hù)燈滅，若燈亮則調(diào)整進(jìn)線相序。調(diào)整相序無效，檢查相序保護(hù)器元 件。打開柜門，將 3P 和 1P 斷路器分別合上通電。 

2.2b 測試缺水保護(hù)是否正常。

2.2c 打開水泵前后閥門以及出水閥門，對水泵進(jìn)行排空氣，排完后擰緊排氣孔。 

2.2d 確認(rèn) 1#、2#自動/手動處于自動檔位，將三擋開關(guān)（自動/停止/手動）打 到手動檔位，然后手動啟動水泵確認(rèn)水泵正反轉(zhuǎn)，若反轉(zhuǎn)則調(diào)整水泵出線相序。  確認(rèn)完之后 1#、2#自動/手動打回自動檔位。  

2.3 觸摸屏操作說明 

*一步：登錄用戶，密碼 8888； 

*二步：基本供水參數(shù)，若全部顯示為零，恢復(fù)出廠參數(shù) 輸入 5678；設(shè)定需求壓力。 根據(jù)需要設(shè)置控制模式選擇為觸屏（開關(guān)打自動后需要在運(yùn)行操作監(jiān)控界面進(jìn)行操作）或者 外端子（開關(guān)打自動即進(jìn)行自動運(yùn)行）。 

*三步：休眠功能參數(shù)，恒壓生活供水啟用； 

*四步：傳感器參數(shù)確認(rèn)。 

第*五步：工作泵選擇，根據(jù)實(shí)際水泵臺數(shù)啟用屏蔽。 各功能界面詳見以下。

 2.3.1 用戶登錄，只有登陸才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)修改。

2.3.2 供水參數(shù)設(shè)置

供水設(shè)定壓力：為所需壓力(出廠前默認(rèn)調(diào)為0.35Mpa)

上下偏差： 實(shí)際壓力在設(shè)定壓力的上下偏差不做頻率調(diào)整  

下限頻率：變頻啟動后運(yùn)行的*低頻率，過高會造成在*低頻率是壓力偏高

變頻加速時間：頻率隨壓力改變變化的快慢

變頻轉(zhuǎn)速輸出模擬量增益：100*%，變頻運(yùn)行頻率信號矯正用

單泵運(yùn)行定時換泵間隔：多少小時自動進(jìn)行水泵輪換，避免長時間只有一臺泵運(yùn)行， 其它水泵銹死。

快減泵相對設(shè)定壓力上偏差：快減泵壓力等于設(shè)定壓力減去此數(shù)值

快減泵壓力：壓力高過此數(shù)值快速減泵

上限停泵相對設(shè)定壓力上偏差：上限停泵壓力等于設(shè)定壓力減去此數(shù)值

上限停泵壓力：壓力高過此數(shù)值停機(jī)保護(hù)

爆管壓力：實(shí)際壓力低于此數(shù)值判定為水管爆管，停機(jī)保護(hù)

加泵確認(rèn)時間：壓力不夠需要加泵的延時時間

減泵頻率：運(yùn)行頻率低于此數(shù)值減泵

增泵壓力相對設(shè)定壓力下偏移量：增泵壓力等于設(shè)定壓力減去此數(shù)值

增泵壓力：當(dāng)變頻器滿頻率之后壓力仍小于此數(shù)值才加泵

減泵確認(rèn)時間：延時確認(rèn)減泵

變轉(zhuǎn)工切換時間：變頻轉(zhuǎn)為工頻的切換時間，時間過長沖擊電流過大。時間過短交流 接觸器分?jǐn)喾€(wěn)定時間不足。0.6S~1S 為宜。

手動運(yùn)行時過壓停機(jī)：0-停機(jī)保護(hù)，1-不停機(jī)保護(hù)。

恢復(fù)出廠參數(shù)：5678 輸入后恢復(fù)出廠參數(shù)（屏幕參數(shù)顯示為零時，需先恢復(fù)出廠設(shè) 置）

控制模式選擇：0-觸摸屏，適用于在觸摸屏上進(jìn)行手動操作，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控時控制自 動運(yùn)行。 1-外端子，此模式開關(guān)打到自動時即進(jìn)行自動運(yùn)行。

2.3.3 分時段供水及定時停機(jī)

2.3.4 傳感器校準(zhǔn)

傳感器類型：1 （4-20mA）為壓力變送器

傳感器量程：默認(rèn) 1.6Mpa

測量壓力：實(shí)際測得的壓力

2.3.5 工作泵啟用屏蔽

工作泵啟用屏蔽適用于水泵故障時將其脫離運(yùn)行

2.3.6 休眠功能

循環(huán)水不需要休眠，休眠功能設(shè)為屏蔽。恒壓生活供水等休眠功能啟用。 用水時頻繁啟停，需增加休眠延時，適當(dāng)降低下限頻率，避免休眠計(jì)時階段以下限頻率運(yùn) 行壓力依然升高。 休眠頻率為無人用水時的穩(wěn)定頻率略高 1~2Hz,當(dāng)運(yùn)行頻率低于此休眠頻率才會判斷休眠。

 

 

 

2.3.7 自動運(yùn)行操作及監(jiān)控

自動運(yùn)行，手動軟起，手動工頻三種操作模式。手動運(yùn)行在外端子模式無效。

2.3.8 故障頁

查詢故障，以及故障恢復(fù)。

2.3.9 實(shí)時壓力曲線

2.3.10 輔助功能參數(shù)

輔助泵功能不適用 ，設(shè)置為關(guān)閉

敬請注意：請不要隨意修改觸摸屏及變頻上參數(shù)及按變頻器上的功能鍵！變頻器各特殊功能鍵僅供廠方技術(shù)人員對變頻器進(jìn)行參數(shù)調(diào)試時才使用，如用戶不慎更改了其參數(shù)，有可能造成供水系統(tǒng)停機(jī)或變頻器的損壞。

九、故障報警及處理

低水位報警具有自恢復(fù)功能。當(dāng)水池低于設(shè)定線時，系統(tǒng)自動停機(jī)。當(dāng)水位恢復(fù)到工作液面時，系統(tǒng)自動恢復(fù)運(yùn)行。

故障現(xiàn)象	檢查項(xiàng)目	解決方法
自動運(yùn)行時系統(tǒng) 停  機(jī)	1、 是否處于自動運(yùn)行？ 2、 設(shè)定壓力是否正確？ 3、是否設(shè)置了定時運(yùn)行？ 4、是否有故障？ 5、 水池是否缺水？   6、 相序保護(hù)器是否工作正常？ 7、 熔斷器是否損壞？	1、 檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)； 2、 重新設(shè)定壓力值； 3、 清除定時； 4、 查相應(yīng)代碼； 5、 檢查水位探頭、液位繼電器或延時繼電器。 6、 確認(rèn)其綠燈亮 7、 熔斷器紅燈亮?xí)r，須更換相同規(guī)格的熔芯
無顯示	1、 三相四線電源是否正常？ 2、 主空開是否跳閘？	1、 確保進(jìn)線電源正確；零線須可靠連接 2、 合閘；
水泵工作異    常	1、 電機(jī)是否發(fā)熱嚴(yán)重？   2、 系統(tǒng)工作電流正常嗎？ 3、止回閥是否損壞？	1、 檢修電機(jī)；檢查水泵管道是否有異物； 2、 檢修電機(jī)； 3、 若備用泵電機(jī)反轉(zhuǎn)則檢修止回閥。
手動狀態(tài) 水  泵 不工作	1、 進(jìn)線電源正常嗎？   2、缺水指示燈是否亮？   3、接觸器是否吸合良好？   4、 電機(jī)是否損壞？   5、轉(zhuǎn)換開關(guān)是否可靠工作？	1、檢查三相電源、相序、保護(hù)器、熔斷器 2、檢查水位探頭是否結(jié)垢、液位繼電器是否損壞 3、檢查接觸器、按鈕、熱繼電器（手動復(fù)位）； 4、測試電機(jī)各繞組值、對地絕緣電阻。 5、開關(guān)轉(zhuǎn)換時應(yīng)動作流暢，無明顯阻滯感。

如果以上方法仍然不能解決故障，請不要自行拆機(jī)，速與我公司聯(lián)系，以便盡快安排維修服務(wù)。

 

武漢鑫鵬給排水自動化設(shè)備有限公司

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