污水泵站变频器的选择和使用

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【摘要】随着污水处理厂的成本控制的要求逐步提高，对其中的电能消耗大户进出水泵房的电量必须进行有效的控制，而一般的运行控制方式不能很好的将实地改造、节能降耗和减少设备故障有效的结合在一起，使用变频器却可以取得较好的效果。本文主要介绍了南京市江心洲污水处理厂进水泵房潜水离心泵变频器的选择和使用效果。

【关键词】污水厂；潜水泵；变频器；节能

控制成本是企业发展的基础，对于污水处理厂而言，主要成本包括能源消耗、药剂消耗、维修费用、大修改造费用、人员费用等，其中最大的生产运行成本――电能源消耗是首先需要控制的成本要素。污水厂的用电主要集中在进出水泵房和曝气系统，曝气系统可以依靠工艺调控控制开启台数和时间，而进出水泵房就要依靠控制水泵运行在高效区来减少能源消耗。

一、进水泵房的进水特点和控制系统的选择

由于污水收集具有一定的周期性、季节性和不确定性，一般进水泵房依靠水位仪监控水位，根据水位开停水泵来控制水位，但频繁的开停水泵对设备本身会造成如电机过热、启动电流增大、影响供电线路、绝缘老化、电能浪费等不利影响，为了避免这些不利因素就必须依靠先进的调控系统，控制水位符合水泵运行的最低水位要求和污水收集系统的最高水位要求，并尽可能控制在高效水位。

南京市江心洲污水处理厂在对多种控制方式进行比较后，认为现在应用越来越广的变频器由于控制功能丰富、体积小、精度高、操作简便、保护齐全、可靠性高等优点使其优于以往的调速方式，不仅可以降低设备故障率，还可以大幅减少电能消耗，确保系统安全、稳定、长周期运行，在水泵的控制和节能方面能发挥重要而稳定的作用，最终选择了变频调控作为江心洲污水厂进水泵房的调控方式。

二、变频器的选型

在考虑选择变频器的型号时，主要应以实际水泵电动机的额定电流和运行电流作为参考，并且应大于电动机的额定电流值，电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的功率因数和效率会变坏，因此用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流增加10%而温升增加约20%。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。

变频器若要长电缆运行时，应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够，所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

江心洲污水处理厂进水泵房使用的是ABS潜水离心泵，主要参数为额定电流I=497A，P=250KW，H=19m，Q=3610m3/h，实际运行电流一般为450A。由于江心洲污水厂进水主要为生活污水，选择了ABB轻载变频器ACS800-0320-04P-3+P901，额定功率250KW，额定电流521A。

三、节能理论值和实际使用效果

1.交流电机变频调速原理

经比较，同等水量下，使用变频后江心洲污水处理厂电能节约近10%，按用电情况，每天可节电4000度左右，每年可节约费用约120万元，经济效益显著。

四、结论

目前江心洲污水处理厂只是将两个进水泵房共16台泵中的1台改为变频，节能效果已能令人满意，达到了预期的效果，现在正计划进行第二台潜水离心泵的变频改造，使泵站的集水池水位可以达到完全控制的目的。

这样不但免去了许多繁琐的人工监控水位和水泵的频繁启停操作，降低了不安全隐患因素，也使污水输送系统始终处于节能状态运行，延长了设备的使用寿命，减小了维修工作量和维修频率，还可以实现电机的软启和软停，不仅可以使起动电压降低，减小对电网的大电流冲击，也能让出水止回阀减少回水时的振动，减少故障的发生，更好地适应了连续生产的需要。因此，在污水输送泵站使用变频器作为水泵的控制系统具有很好的应用价值和推广价值。