王清雨（福州市閩教監理公司）

　　傳統水廠供水泵房采用多水泵聯合供水方式，在供水過程中，根據用水量隨時間、季節的變化調整不同水泵機組的開啟，以達到正常供水。長期實踐證明，這種供水模式存在能效大，水泵機組工作效率低，電氣設備投資大，使用壽命短等弊端。近年來，隨著自動化水平的提高，變頻調速技術引入了供水行業，這種變頻給水設備具有高效節能節水，流量連續可調，自動化程度高，操作控制方便等優點。目前已在供水系統中被廣泛應用。

（一）、變頻調速原理及常用工作方式

　　對于一定型號的水泵機組，在功率一定的條件下，供水量與揚程呈現反比關系。水泵機組工作效率只有在一定范圍內才處于高效運行狀態。機組軸功率P、揚程H、流量Q、與轉速n之間存在一定關系：P∝n³，H∝n²，Q∝＝n，而水泵的轉速可以通過下式得到改變n＝fxb₀／p（式中n——水泵電機轉速，p——電機極對數，f——電機供電頻率，b0——常數）。
　　由上式可知，改變電機供電頻率即可改變水泵轉速，從而達到改變水泵機組出水流量，揚程與電機輸入功率的目的，這就是變頻調速供水技術。常用的變頻調速供水技術有恒壓變量和變壓變最兩種供水模式。
　　1、恒壓變量變頻調速供水技術
　　恒壓變量變頻調速技術是保持供水泵房總出水管壓力不變，改變水泵運行臺數或者變頻泵轉速，以達到改變泵房出水量的方式。對于某一恒定壓力H1，可以通過過改變供電頻率，在不同轉速n¹、n²、n³、……條件下供出不同流量Q₁、Q₂、Q₃……以滿足實際用水需要。
　　2、變壓變量變頻調速供水技術
　　變壓變量變頻調速供水技術這指通過變頻調整水泵機組工況點，使其恰好位于快道特性曲線上，從而實現供水完全相等的方式，實質上是以管網特性曲線作為水泵機組工作特性曲線，它首先計算出流量為零時保證最不利點正常用水的最低壓力H0，然后隨著用水量的增加，機組揚程沿管道特性曲線H：HO+KQ2向上移動，從而實現變壓變量供水。

《二》、變頻調速供水技術的特點與選擇

　　1、變頻供水技術特點：節能，運行成本低，管網運行安全性較高；一次性投資偏高。變頻供水技術由于啟動電流　　減少，可以節省電力增容與變壓器容量。但由于變頻供水技術涉及計算機控制技術、儀器儀表技術、給水技術、電力控制技術及相關儀器設備，大大提高了一次性投資費用。
　　2、恒壓變量供水特點；較傳統供水方式節省能效20%；控制方便，根據泵房出水管壓力控制儀表即可實現水泵機組控制；可基本解決由于水量降低造成壓力增加帶米的管網爆管及漏水損耗大的問題。
　　3、變壓變量供水特點：較傳統供水方式節省能耗35％；控制合理但實施難度較大，變壓變量供水方式首先在泵房出水管上設置流量送變器和壓力送變器，并將管網特性參數、各水泵性能參數等輸入計算機，計算機根據上述參數對管網進行評差計算，在滿足最不利點壓力情況下計算泵房出水壓力，并將計算壓力與壓力送變器實瀏壓力進行比較和PID計算，然后控制變頻器調整水泵轉速，使兩者保持一致，從而實現變壓變量供水。變壓變量供水可基本解決多余水頭帶來的管網破壞和跑漏過多問題；設備使用壽命提高且供水安全性高。由于變頻供水設備通常采用軟啟停技術，減小了電機與水泵的磨損破壞，降低了維護工作量，延長了設備使用壽命。同時由于水錘被最大限度避免，也就提高了供水安全性。
　　4、變頻技術的選擇：根據不同的供水特點，結合不同的使用場所，可選擇不同方式以發揮各自的優勢，恒壓變量方式供水壓力基本恒定，對于用水量波動幅度小，用水壓力基本不變的工業企業生產供水系統較合適，此方式可減少一次性投資與計算難度，充分滿足用水要求、主壓變量方式對于用水量變化大、管網復雜的城鎮牛活用水較合適。

（三）、經濟估算

　　采用變頻調速供水技術后，按單機節電20％，電費0.40元/度計，則軸功率55KW電機1年節能：55×24×365×0.4×20%=38544.0元，電機功率為55KW恒壓變頻控制設備投資額為58000元，由此可見，采用變頻調速供水技術后。可在（5.8／3.85）×12=18.1月收回投資，若按設備使用壽命為10年，則經濟效益相當可觀：（10－18．1／12）×3.85=32.69萬元。

（四）、結論

　　1、變頻供水技術可以給供水企業卅來巨大的經濟效益，并大大提高供水安全性和管網設備的使用壽命。
　　2、工業企業生產供水宜采用恒壓變量方式，城鎮生活供水宜采用變壓變量方式。
　　3、所有水泵機組宜采用軟啟停裝置，最大限度降低水錘發生頻率。