用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低;用水少而供水多，则压力大。变频供水方式可保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。

随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。

通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器;其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司的恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。

根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点是:

起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击; 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命; 可以消除起动和停机时的水锤效应;

一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

在主要功能预置方面，最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。

节电:优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行; 节水:根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象; 运行可靠:由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。 联网功能:采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。 控制灵活:分段供水，定时供水，手动选择工作方式。 自我保护功能完善:如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。

六、系统应用范围

自来水厂、加压泵房 居民生活区、宾馆及其它建筑 企业生产用水 锅炉循环水系统 农田灌溉系统

6台主泵(或3台)+1台附属小泵:均可设置成变频或工频工作方式; 数字模糊控制:压力采用数字模糊控制，智能调节，系统响应快，精度高，稳定性好，PID参数调试; 循环软启动:采用自补偿技术，系统电气机械冲击小，同时切换时的压力波动小; 定时开关机控制:实时时钟(每月误差不超1分)，资料可掉电保持，设定多达六段，每天开关机时间进行定时控制; 定时换泵功能:对多泵系统使各泵平均工作时间相同; 流量补偿功能:实现变压变量控制，补偿方式可选内部补偿和外接流量计，补偿量可调; 定量泵、变量泵自动巡检功能; 手动调试功能; 第二压力(消防压力)水位信号接口; 故障自诊断功能; 数字面板操作:面板可显示压力、频率、时间、各泵的工作状态等。

变频调速器的优点:

节能效果明显，可达25%以上; 降低维修费用; 提高供水品质; 实现无人值班，减轻工人劳动强度。

1)、产品标准

《微机控制变频调速给水设备》JG/T 3009-93

《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》 GB/T 17219–1998

《液体泵 带频率转换器的泵设备 保证和兼容性试验 》EN12483-1999

2)、工程标准

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-2002

《建筑给水排水设计规范》 GB 50015-2003

1)、电源可靠，应为双电源或双回路供电方式。具有电源适应性，设备输入电压波动和控制器输入电压波动不超过额定电压±10%时，应能正常工作。

2)、设备应具有自动调节水泵转速和软启动的功能。定压给水时，设定压力与实际压力差不得超过0.01MPa;变压给水时，给水系统工作压力应按管道工作特性曲线改变。

3)、设备应具有水池水位"报警"及水泵控制功能，超过最高水位时"报警"，降至最低水位时"报警"及停机，恢复到启泵水位时，自动启动。

4)、设备应有观察设定压力和实际压力显示、水泵供电频率显示以及观察故障显示的窗口。

5)、设备应有对各类故障进行自检、报警，对可恢复的故障应能自动或手动消警，恢复正常运行。

6)、设备应有过载、短路、过压、缺相、欠压、过热等的保护功能。

7)、设备的环境要求:

(1) 温度:5~40℃。

(2) 相对湿度:温度20℃时，不大于90%。

(3) 海拔高度:不应超过1000m。

(4) 设备安装的地点，应无导电或爆炸性尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。

破坏绝缘的气体或蒸汽。

8)、电控柜的设置要求:

(1) 柜底应高出地面0.1m。

(2) 柜顶距屋顶(板顶)的距离不小于1.0m。

(3) 柜后壁距墙面应有0.8m 的通道。

9)、管路系统应在最低处设泄水装置。

10)、要选用符合行业标准的产品，选择整机经过鉴定(评估)型式检验的产品。

1)、按供水方式分:

(1)恒压变量供水系统:水泵的出口压力始终保持一个恒定值，设备的供水量可随用户用水量的需求而变化。

(2)变压变量供水系统:系统的控制压力检测点设在用户给水系统的末端，用此测定压力来控制水泵运行的转速，此时水泵的出口压力是变化的，用户的用水量也是变化的。

2)、按控制方式分:

(1)微机控制型:控制核心由单片机组成。

(2)PC控制型:控制核心由可编程序控制器组成。

3)、按水泵台数分:

(1)单台式:控制一台水泵调速运行，另一台泵备用，两台交替使用。

(2)多台并联式:控制一台水泵变频调速运行，多台工频运行。

还可按结构形式和系统用途等方面分类。

变频调速供水设备的变频调速供水设备投入使用，自来水管网的水进入稳流流罐，罐内空气从真空消除器排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水管网压力能够满足用水要求时，系统由旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网压力不能满足用水要求时，系统压力信号由远传压力表反馈给变频控制器，水泵运行，并根据用水量的大小自动调节转速恒压供水，若运转水泵达到工频转速时，则启动另一台水泵变频运转。

水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水:用水高峰时，若自来水管网水量小于小泵流量量，稳流罐内的水作为补充水源仍然能正常供水，此时，空气由真空消除器进入稳流罐，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压，用水高峰过后，系统又恢复到正常供水状态。当自来水管网停水，造成稳流罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组。夜间小流量供水且自来水管网压力不能满足要求时，气压罐可以贮存并释放能量，避免了水泵频繁启动。

采用较多的有可控硅串级调速，液力耦合调速、电磁调速和变频调速等技术。三、变频调速供水设备的组成

1)、主工作泵:常用单级或多级卧式或立式清水离心泵。

2)、小泵和小气压罐:在小流量甚至零流量持续时间较长，为更节电时设置。

3)、变频控制柜:变频控制柜是变频调速给水设备的核心部分，一般由供货厂家按水泵功率配套供应。

4)、附件:主要包括连接管道，以及阀门、止回阀、安全阀(有小气压罐时)、压力表、压力继电器和底座等。一般组装式设备由厂家组装好供货。

变频调速供水设备在运行时通过变频调速器控制水泵电机的速度，通过速度的变化保持水压恒定，当管网实际水压低于设定水压时，变频调速器会按顺序循环软启动相应台数的水泵来满足水压恒定，当管网实际水压高于设定水压时，变频调速器按相反顺序切掉相应的水泵电机。

久华系列全自动变频供水设备是一种用微机控制的变频调速供水设备。具有变量供水时控制水泵的出口压力为恒压或变压的基本功能。本设备通过安装在水泵出口管道上的远传压力表，将压力信号转换成标准电信号输入微机，经比较运算等处理后得到最佳控制参数，控制变频器和接触器组从而控制水泵机组的转速和台数，达到改善供水工况和节能之目的。