供水系统电气控制方式的选择与优化配置方案思考杨振宇

供水系统电气控制方式的选择与优化配置方案思考杨振宇

杨振宇

身份证号码：42010619880228xxxx湖北省武汉市430000

摘要：本论文从供水系统电气控制方式的选择与优化配置方案思考的方面，主要通过对供水系统中的水泵电机和控制阀门的设备在选用、设计、使用以及维护过程当中经常出现的状况做一简要的分析和讨论，探究在供水系统当中相关的设备在供水系统电气控制方式上以及设备的类型选择上，如何设计以及改造，以选出最优化的配置方案来达到简化设备配置、缩减工作量、降低后期维护费用、提升工作环境的安全性的目的。

关键词：供水系统；电气控制方式；选择与优化

引言

在供水系统当中，拖动电机、阀门以及水泵是最主要使用的设备。拖动电机在其中的作用重大，不可或缺，其主要作用是保障水泵以及阀门的正常安全运作，以及为供水系统提供安全、稳定的工作环境，而且也影响着供水系统能耗的多少、成本的高低、运行时间的长短、后期设备维护的费用及工作量等。

1常见的供水系统中电气控制方式

所谓电气控制，指的就是通过电气自动控制的方式来控制生产过程，用电气控制的方式来代替人工控制，极大地提高了生产效率，降低了生产成本，方便了生产管理，减少了工作量以及缩短了生产周期，大大提高了企业的经济效益以及企业的市场竞争力。因此，在供水系统中使用电气控制的方式控制生产过程，是未来发展的大趋势。

目前常用的供水系统的电气控制方式中，供水系统中的水泵电机主要的控制起动方式分为工频全压直接起动、工频降压起动以及工频全压起动，而工频降压起动又包了自藕变降压起动和星—三角降压起动两种起动方式。阀门通过控制阀门的电机的正传与反转带动机械的传动实现打开和关闭。

下面就工频全压直接起动、自藕变降压起动和星—三角降压起动三种起动方式以及电动阀门等各自的优点以及缺点进行简要分析：

（1）工频全压直接起动：这种起动方式的优点就是便于后期的维护和检修，而且维护以及检修时所需费用较低，节省资金投入，控制线路连接较为简单；其缺点就是起动过程中对水泵机组以及电网会造成较大冲击，且其变压器的运行过程中能耗高，运作所需费用高昂。

（2）星—三角降压起动：此种起动方式的优点是起动时所需电流低，转矩也小，而且构造简单，成本低廉；但是其缺点是不能解决机械以及电气的突变问题，在有些时候，星形到三角形之间的切换不稳定，甚至情况会很糟糕。

（3）自藕变压器起动：这种起动方式相较于软起动器以及变频器而言成本较低，但是相比直接起动和星—三角起动方式而言，成本太高。

（4）电动阀门：有电气控制系统，蜗轮蜗杆以及丝杆传动，但是操作繁杂，且容易发生故障，后期维护费用高且维护工作量大。

2新技术、新产品的性能优点

2.1软起动器

软起动器，就是在起动以及停机过程中电压的变化均匀缓慢，不是瞬变，而是逐渐升高电压以及将低电压，以实现“软”起动和“软”停机。这种软启动器的优点在于其安全性和可靠性高，线路连接简单，所以后期维护的工作量小，维护费用低，设备的参数设置较为简单易懂。

2.2变频器

变频器的具有很多强大的性能，比如控制速度快、精度高、速度的可调节范围广，而且其能耗低、节电多，供水质量高，线路连接简单，并且具有软起动软停机、消除泵水锤开动和停机所产生的震动，能有效缓解管道本身以及相关部件受到的震动冲击，有效延长设备的使用年限，降低设备的维护费用。

2.3多功能水泵控制阀

多功能水泵控制阀将电动阀、止回阀以及水锤消除器这三种设备的功能集中到一体，因此极大提升了系统的安全性和可靠性，减掉了对电器以及液压元件的需求，也无需其他人力电力等的额外投入，大幅减少了资金以及人力物力的投入，进一步提升了企业的经济利润，此外，设备发生故障的几率减小，也因此降低了设备的后期维护费用以及维护工作量，延长了设备的使用寿命。

3供水系统电气控制设备的调试

（1）在选择变频器以及软启动器的额定容量时，应该将电动机的额定功率调大一档。

（2）为减少故障发生的次数以及几率，应在条件允许的情况下尽量减少变频器以及软起动器的外设。因为变频器设备本身已经具有保护和控制功能，无需再增加额外的保护设备以及控制设备；在选择大容量的软起动器时，最好选择具有内置旁路接触器以及测量、保护功能齐全的型号。

（3）设备安装时应该垂直放置，此外，为保证良好的散热条件，还应留出足够的散热空间，确保设备安全正常地运作。

（4）为保证工作效率，减少故障发生几率，不建议采用以一控多的控制模式。

（5）对于多功能水泵控制阀的选择，建议选择膜片式多功能水泵控制阀为最佳。这种多功能水泵控制阀无需专业技术人员调试，只要调节好开关的时间点，以保证水泵在起动以及停机的过程中有效消除水锤和降低水泵在停机过程中反转的危险。

4优化控制方式的配置及类型选择的建议

（1）水泵电机以工频全压直接起动会对供水管网以及电网会造成较大冲击，因此水泵电机的起动停机方式应使用软起动器，使机组软起动以及软停机，尽量降低机组对供水管网以及电网造成的较大冲击。

（2）使用两台或几台变频器进行速度调节，配合多台软起停定速机组，达到使供水压力稳定的目的。

（3）鉴于多功能水泵控制阀相较于电动水阀的诸多优点，宜使用多功能水泵控制阀替代电动水阀。多功能水泵控制阀故障率极低，基本不需要后期的维护，因此采用多功能水泵控制阀替代电动水阀，不仅减少了设备的投入，节省了资源，降低了成本，而且还能消除水锤。

（4）为大功率、高电压的电机水泵房，应配置一台高压变频器。高压变频器的投资成本很高，但对于供水系统的长期安全稳定地工作、节省能源，为电机水泵房配置高压变频器还是很有必要的。

结语

综上所述，供水系统中电气控制方式的选择以及优化方案对整个供水系统的重要性不言而喻，为了供水系统能长期安全稳定的运行，应该选择合理的配置方案，达到供水系统高效经济地工作。

参考文献：

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