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水箱變頻一體化設備概述　
   水箱變頻一體化設備是把電機變頻技術和微機控制技術應用到供水領域的新一代供水裝置。它是水塔、高位水箱、壓力罐供水裝置的理想更新換代產品。具有節省電能，節約投資，不需要維護，運行可靠等特點，是未來無負壓變頻增壓泵的主導產品。我公司開發的變頻柜還可應用在各行業需要電機調整設備上，具有明顯調整精度和節能效果，如提升機和通風機安裝變頻柜是速度和風量調節裝置。

智慧泵房:無泵房：節省空間，水泵和泵室放置在水箱中且固定在一體化泵站的模塊上，通常情況下只占用0.5-1.5立方的水箱容積。移動，拆裝方便，使用壽命長：由于采用裝配式BDF不銹鋼水箱，改變了以往的焊接方法采用螺絲裝配，適用性強，安裝方便，無須設備。節能：智能型箱泵一體化泵站利用了自來水管網原有壓力進行疊加，充分做到節能。環保：為防止生活用水在水箱中停留時間過長，變質等，水箱泵站還可配備定時.定量.定壓補水功能，和定時.定量.定壓抽水功能，電機配套美國“富蘭克林”潛水電機，無污染，無噪音，同水接觸材料都選用優質不銹鋼。使用壽命長：由于采用了美國“富蘭克林”潛水電機，西門子pLc和施耐德低壓電器及結構強度高的裝配式BDF不銹鋼水箱，采用高智能化控制系統，放心耐用。無負壓功能：在用水高峰，管網壓力不夠的情況下用水箱里儲存的水，不降低該設備周圍的服務壓力。升級簡便：留有接口可支持遠程傳輸，自動清洗.殺菌.消毒。維護方便：在正常供水的情況下可對設備進行維護更換。外表顏色多樣化：可根據用戶要求任意選擇泵站外表顏色。

二、水箱變頻一體化設備優點

1、對市政管網供水不產生影響

水箱變頻一體化設備直接連接到自來水管網上，通過壓力傳感器將管內壓力反饋到變頻器中，由變頻器根據設置好的壓力理想值和安全值控制設備水泵機組的啟停和變頻，因此使用無負壓變頻供水設備不會對周圍用戶造成影響。

2、節約用水

水箱變頻一體化設備全部為密封結構，*杜絕管道的跑、冒、滴、漏現象；設備不設水池、水箱，節省了清洗水池、水箱的水量。

3、節省能源

水箱變頻一體化設備是串聯在市政管道上的，可以充分利用市政自來水壓力，提升水泵只需補充相差的壓力即可，設備功率小，運行費用低。

4、節省投資

水箱變頻一體化設備可以利用管網壓力，水泵選型較小，節省設備投資；不需設置水池、水箱，可以減少相應的費用；設備運行不產生二次污染，無需水處理投資。

5、杜絕二次污染

自來水經加壓后直接供給用戶，設備全部密封，不會有雜物進入造成污染。

水箱變頻一體化設備主要功能　
1、全自動完成多臺水泵機組軟啟動，變頻到工頻運行以及停止的全部操作過程。
2、全自動生活變頻加壓給水泵根據用水量的變化，變成多臺泵組的啟動和停止。
3、有壓力設定值和實際壓力值的LED顯示功能。
4、有LED頻率指示，變頻異常指示，電機故障工況顯示。
5、全自動生活變頻加壓給水泵保護功能：具有欠壓保護、過壓保護、過載保護、短路保護、失速防止、燒損防止等功能。

水箱變頻一體化設備適用范圍　
1、全自動生活變頻加壓給水泵適用于各種類型的自來水廠，二次加壓泵站，補壓泵站和由深井泵直接向管網供水的無負壓變頻增壓泵。
2、生活小區和高層建筑的生活用水。
3、舊有給排水加壓系統的改造，可取消水塔，高位水箱和氣壓罐。
4、工業上需要恒壓供水系統，油田恒壓輸油系統。

水箱變頻一體化設備特點　
1、水箱變頻一體化設備品質高：本設備采用水泵出口恒壓控制，無論系統用水量怎樣變化，均能使管道出口壓力保持恒定。
2、水箱變頻一體化設備運行可靠：該設備采用進口變頻調速器和國內優質水泵，具有完善的保護功能和自動、手動轉換功能，使運行非常可靠。
3、全自動生活變頻加壓給水泵高效節能：該設備能根據用戶用水量的變化來調節水泵轉速，使水泵始終工作在高效區，節電效果明顯，比恒速水泵可節電35％。

相關原理

水箱變頻一體化設備 的變頻泵以一定的轉速運行，利用自來水原有的壓力實現疊加能確保用戶所需的壓力和壓力恒定設備投入使用，自來水管網的水進入穩流調節罐，罐內空氣通過真空消除器自動排除，待水充滿后，真空消除器自動關閉

當自來水管網壓力能夠滿足用水要求時，系統由旁通止回閥向用水管網直接供水，水泵不工作，充分利用了自來水管網原有壓力

當用水管網用水量不斷增加，自來水管網壓力不能滿足用水要求時，系統壓力信號由遠傳壓力表反饋給變頻控制器，水泵開始運行，并且根據用水量的大小自動調節轉速恒壓供水。一旦箱式無負壓供水設備水泵的轉速達到工頻轉速時，則會自動啟動另一臺水泵變頻運轉。實現了“差多少、補多少”的功能

水泵供水時，若水泵流量小于自來水給水管網的流量，則系統保持正常供水；用水高峰時，若水泵流量大于自來水給水管網的流量，穩流調節罐內的水作為補充水源仍能保持一定時段的正常供水，此時空氣經真空消除器進入罐內，破壞了罐內的真空形成，確保自來水給水管網不產生負壓;用水高峰過后，系統又恢復正常供水狀態。

相關范圍

1.適用地域范圍：適用于有水池的高層建筑、賓館、學校、城鎮居民小區、企事業單位、新農村建設農村的生活用水及城市管網壓力較充足的地區加壓給水

2.適用工程類型：工廠、工礦企業的生產、生活用水、農業排灌站、自來水廠的大型給水中間加壓泵站

3.適用工程部位：生產、生活中的冷卻水、循環水的加壓、給水二次加壓系統

4.其它適用范圍：新建、改建、擴建住宅樓、辦公樓、賓館、飯店等公共建筑生活用水

5.使用單位類型：設計單位、施工單位、監理單位

相關特點

1、衛生無污染

變頻給水設備為全密封結構，細菌和粉塵不會進入系統；避免了藻類的滋生，防止了水源二次污染及供水水質污染問題，用戶使用的是符合國家衛生標準的自來水。

2、高效節能，運行成本低，保護功能齊全

可充分利用市政管網供水壓力，差多小，補多少，不產生負壓，與傳統水池（水箱）式變頻供水設備相比可節能30%~70%，具有完美的過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過流、短路、水源缺水等自動保護功能。在異常情況下能進行信號報警、自檢、故障判斷等.

3、疊壓運行，節省費用

系統保證管道恒壓是根據用水量的變化調整投入臺套數和運轉速度，用水量大時投入功率大，用水量小時投入功率小。小用水量時（如夜間）系統由小功率泵變頻調速恒壓供水系統一直在高效率點運行。因而大大降低了運行費用。可節約能源60%以上.

4、延長設備的使用壽命

對泵組均能可靠的實現軟啟動，使電網和管網免沖擊，并且輪流運轉，大大延長了水泵及電機的使用壽命。設備壽命比傳統水池（水箱）變頻供水設備大大提高.

5、雙模式供水

具有水池（水箱）式變頻供水設備和無負壓管網疊壓變頻供水設備兩種模式供水，可根據自來水進水壓力及流量自動切換，此種運行方式不但避免了市政管網負壓的產生,并且保證了供水的連續性,這個功能是通用型無負壓供水設備無法做到的.

 故障分析與處理： 
在現場對變頻器以及周邊控制裝置進行維修，如果對一些常見的故障情況能作出判斷和處理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的損失。為此，總結了一些變頻器的基本故障，以下檢測過程無需打開變頻器機殼，僅僅在外部對一些常見現象進行檢測和判斷。 
1.出水壓力表上顯示壓力穩定，但變頻器上顯示壓力波動很大甚至不能正常穩壓；儀表接至變頻器時，變頻器上的電壓/電流檔未選對，重新選擇。 
2.上電無顯示。檢測辦法和判斷：斷開電源線檢查電源是否是否有缺相或斷路情況，如果電源正常則再次上電后則檢查檢查變頻器中間電路直流側端子P、N是否有電壓，如果上述檢查正常則判斷變頻器內部開關電源損壞。 
3.開機運行無輸出(電動機不啟動)。檢測辦法和判斷：斷開輸出電機線，再次開機后觀察變頻器面板顯示的輸入頻率，同時測量交流輸出端子。可能原因是變頻器啟動參數設置或運行端子接線錯誤、也可能是逆變部分損壞或電動機沒有正確鏈接到變頻器。 
4.運行時“過電壓”保護，變頻器停止輸出。檢測辦法和判斷 ：檢查電網電壓是否過高，或者是電機負載慣性太大并且加減速時間太短導致的制動問題線路板維修。 
5.運行時“頻繁過電流”保護，變頻器停止輸出。可能的原因及解決辦法 ：a.電機堵轉或負載過大，水泵過載導致電機過電流。可以檢查負載情況關小出水閥門或適當調整變頻器參數。b.運轉不靈活，水泵有磨擦卡滯現象：檢查軸，軸承和葉輪，清除泵內異物。C.線路或接觸點不良導致不*缺相：緊固各接線端子，檢查接觸器等元件。d.變頻器的輸出回路有短路現象：排除短路故障。e.電源電壓過低導致電流增大：解決電源問題。 
6.運行時“過熱”保護，變頻器停止輸出。檢測辦法和判斷 ：視各品牌型號的變頻器配置不同，可能是環境溫度過高超過了變頻器允許限額，檢查散熱風機是否運轉或是電動機過熱導致保護關閉。 
7.運行時“接地”保護，變頻器停止輸出。檢測辦法和判斷 ：參考操作手冊，檢查變頻器及電機是否可靠接地，或者測量電機的絕緣度是否正常PLC維修。 
8.制動問題(過電壓保護)。檢測辦法和判斷 ：如果電機負載確實過大并需要在短時間內停車，則需購買帶有制動單元的變頻器并配置相當功率的制動電阻。如果已經配置了制動功能，則可能是制動電阻損壞或制動單元檢測失效。 
9.變頻器內部發出腐臭般的異味。檢測辦法和判斷：切勿開機，很可能是變頻器內部主濾波電容有破損漏液現象。變頻器干擾方式及處理方法：變頻器系統的干擾有時能直接造成系統的硬件損壞， 有時雖不能損壞系統的硬件， 但常使微處理器的系統程序運行失控， 導致控制失靈，從而造成設備和生產事故。因此，如何提高系統的抗*力和可靠性是自動化裝置研制和應用中不可忽視的重要內容，也是計算機控制技術應用和推廣的關鍵之一。 

二次給水系統廣泛應用在供水管網壓力不足需要補壓的場合。按水泵(離心式水泵，下同)與管道連接方式的不同，供水方式可分為2種：①幾個不同位置調節水池至水泵的加壓供水；②水泵直接與供水管道聯接的加壓供水。
箱泵一體化供水泵站PID控制原理聯系中升聯眾專業顧問：
根據反饋原理.要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較;形成閉環系統l我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較l從而形成閉環系統,但被控制的系統特點是非線性,大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法;在壓力波動較大時使用模糊控制;以加快響應速度,在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度,這通過PLC加智能儀表可時現該算法.同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的,而且造價也不高。
*以來，城鎮市政管網供水壓力都是以滿足普通低層建筑供水來設定其水廠供水壓力，因此，城鎮多數建筑都必須采用箱泵一體化供水泵站方式滿足建筑物的供水需求。我國城鎮二次加壓供水方式經歷了從“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”、“蓄水池+加壓泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加壓泵+氣壓罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+變頻調速加壓機組供水方式”四個發展階段，目前已進入“管網疊壓無負壓供水加壓機組供水方式”新時期。目前，在國內城鎮二次供水領域，除“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”以基本絕跡外，其它三種箱泵一體化供水泵站都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+變頻調速加壓機組供水方式”為主，而管網疊壓無負壓供水方式則剛剛起步，正在逐步取代其他供水方式而成為城鎮二次加壓供水系統的主流。

根據箱泵一體化供水泵站專家研究，生活飲用水產生二次污染主要環節是在二次加壓系統中的起調節作用的地下水池和一體化水泵水箱高位水箱。因為將純凈的自來水放入水池或水箱中，水在地下水池中停留的時間比較長，各種雜質、污染物極易進入水中，尤其是夏天，水質極易變質、變味，嚴重污染了水流，影響了人們的身體健康。另外，一體化水泵水箱地下水池或高位水箱的制作材料或防腐選擇不當，也將直接污染水質。而智能變頻無負壓設備，它是由市政直接疊加增壓供水，全封閉系統，從而沒有了二次污染的主要環節，保證了箱泵一體化供水泵站供水系統中的水質安全。同時一體化水泵水箱本身采用SUS食品級的不銹鋼**材料配置，*杜絕了二次加壓供水系統管網增壓供水設備的二次污染，整個一體化水泵水箱供水系統安全可靠，是真正的衛生，環保的綠色產品。

箱泵一體化供水泵站的優點如下：
　　1、節省空間：水泵和泵室放置在水箱中且固定在一體化泵站的模塊上。通常情況下只占用0.5~1.5m的水箱容積。
　　2、移動、拆卸方便，使用壽命長：由于采用裝配式不銹鋼水箱，改變了以往的焊接方法，采用螺絲裝配，適用性強，安裝方便，無需設備。
　　3、排空方便：由于采用新型潛水式消防泵，直接潛放在水中，無需專門排空氣，只要水箱液位處于規定液位之內就可以直接進入消防供水狀態。
　　4、免凍裂：消防泵潛放在水箱深處，在冬季不會由于結凍被燒壞。
　　5、低噪音：配備的水浸式電機和水泵，大大減低了運行的噪音。
　　6、可靠性：水浸式電機不會由于雨淋或環境溫度燒壞電機、腐蝕電機軸承。
　　7、升級簡便：留有接口可支持遠程傳輸、自動清洗、殺菌、消毒。

箱泵一體化供水泵站運行說明

（1）當市政管網高壓時，設備處于停機狀態，市政水源通過水源罐、旁通管路直接向用戶管網供水。
（2）當市政管網欠壓時，設備自動啟動，在原有水壓基礎上變頻調速增壓（恒壓）供水，由于按“差多少，補多少”原則增壓，所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求，同時又實現了**節能運行。運行過程中密閉的海洋法罐只相當于一段管路，新鮮衛生的自來水不斷流過水源罐（或承壓水池），不會遭受外界污染。
（3）當市政水源壓力太低，自來水進水小于設備供水（水源罐出水）時，靠水源罐貯水容積來補償市政水源的不足。水源罐提供的補償水量與水源罐總容積相同V補＝V總。
水源罐提供補償水量期間，靠真空抑制（自動進、排氣閥），使空氣自動進入罐體，可避免對市政管網造成抽吸作用（即所謂無負壓無吸程），并可保證水源罐容積全部被有效利用。
（4）為進一步減小直接抽吸對市政水源的影響，可選購一只水源隔離閥及控制儀表，從而可任意設定允許抽吸的壓力，當市政水源入口壓力降到允許抽吸的壓力時，水源隔離裝軒會自動啟動，設備將切換到以補償罐為水源自動供水。也可考慮選購廉價的節流裝置代替隔離閥，限制自來水進水流量，供水不足部分靠水源罐補償。
（5）市政水源因故停水且水源罐貯水也己消耗完，設備會自動停機（禁止運行）。水源正常后自動恢復運行。
隨著經濟技術的發展進步，市政供水系統水質標準逐步提高，供水能力不斷增強。為適應發展要求，自動給水設備必然朝著一定的目標發展，這個目標就是節能、無水源污染、低噪音、操作方便、運行可靠。

箱泵一體化供水泵站

 變頻器在水箱變頻一體化設備的應用

1、變頻調速的特點及分析

用戶用水的多少是經常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質量。

水箱變頻一體化設備對于某些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。又如發生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大經濟損失和人員傷亡。所以，某些用水區采用水箱變頻加壓泵價格，具有較大的經濟和社會意義。

隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能水箱變頻加壓泵價格取代了以往高位水箱和壓力罐等水箱變頻加壓泵，起動平穩，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現節水、節電、節省人力，終達到高效率的運行目的。

2、水箱變頻一體化設備變頻應用方式

通常在同一路供水系統中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻恒壓水箱變頻加壓泵進行恒壓供水時，就用兩種方式，其一是所有水泵配用一臺變頻器；其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據壓力反饋信號，通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率，改變電動機轉速，終達到管網恒壓的目的，就一個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復雜，是未來的發展方向，我公司開發NKL-A系列變頻恒壓水箱變頻加壓泵系統就可實現一變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統。

3、水箱變頻一體化設備PID控制原理

根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環系統。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。

水箱變頻一體化設備要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。

4、水箱變頻一體化設備變頻控制原理

用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，節能效果十分顯著（可根據具體情況計算出來）。其優點是：

a、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；

b、 由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；

c、 可以消除起動和停機時的水錘效應；

一般地說，當由一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時，

可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。

雖然水泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當用戶的用水量變化頻繁時，電動機將處于頻繁的升、降速狀態，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。

在主要功能預置方面，頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的工作頻率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時，只要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。