污水泵站變頻器的選擇和使用

【摘要】隨著污水處理廠的成本控制的要求逐步提高，對其中的電能消耗大戶進出水泵房的電量必須進行有效的控制，而一般的運行控制方式不能很好的將實地改造、節能降耗和減少設備故障有效的結合在一起，使用變頻器卻可以取得較好的效果。本文主要介紹了南京市江心洲污水處理廠進水泵房潛水離心泵變頻器的選擇和使用效果。

【關鍵詞】污水廠；潛水泵；變頻器；節能

控制成本是企業發展的基礎，對于污水處理廠而言，主要成本包括能源消耗、藥劑消耗、維修費用、大修改造費用、人員費用等，其中最大的生產運行成本——電能源消耗是首先需要控制的成本要素。污水廠的用電主要集中在進出水泵房和曝氣系統，曝氣系統可以依靠工藝調控控制開啟臺數和時間，而進出水泵房就要依靠控制水泵運行在高效區來減少能源消耗。

一、進水泵房的進水特點和控制系統的選擇

由于污水收集具有一定的周期性、季節性和不確定性，一般進水泵房依靠水位儀監控水位，根據水位開停水泵來控制水位，但頻繁的開停水泵對設備本身會造成如電機過熱、啟動電流增大、影響供電線路、絕緣老化、電能浪費等不利影響，為了避免這些不利因素就必須依靠先進的調控系統，控制水位符合水泵運行的最低水位要求和污水收集系統的最高水位要求，并盡可能控制在高效水位。

南京市江心洲污水處理廠在對多種控制方式進行比較后，認為現在應用越來越廣的變頻器由于控制功能豐富、體積小、精度高、操作簡便、保護齊全、可靠性高等優點使其優于以往的調速方式，不僅可以降低設備故障率，還可以大幅減少電能消耗，確保系統安全、穩定、長周期運行，在水泵的控制和節能方面能發揮重要而穩定的作用，最終選擇了變頻調控作為江心洲污水廠進水泵房的調控方式。

二、變頻器的選型

在考慮選擇變頻器的型號時，主要應以實際水泵電動機的額定電流和運行電流作為參考，并且應大于電動機的額定電流值，電機的額定功率只能作為參考。另外應充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波，會造成電動機的功率因數和效率會變壞，因此用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流增加10%而溫升增加約20%。所以在選擇電動機和變頻器時，應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。

變頻器若要長電纜運行時，應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠，所以變頻器應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

江心洲污水處理廠進水泵房使用的是ABS潛水離心泵，主要參數為額定電流I=497A，P=250KW，H=19m，Q=3610m3/h，實際運行電流一般為450A。由于江心洲污水廠進水主要為生活污水，選擇了ABB輕載變頻器ACS800-0320-04P-3+P901，額定功率250KW，額定電流521A。

三、節能理論值和實際使用效果

1.交流電機變頻調速原理

經比較，同等水量下，使用變頻后江心洲污水處理廠電能節約近10%，按用電情況，每天可節電4000度左右，每年可節約費用約120萬元，經濟效益顯著。

四、結論

目前江心洲污水處理廠只是將兩個進水泵房共16臺泵中的1臺改為變頻，節能效果已能令人滿意，達到了預期的效果，現在正計劃進行第二臺潛水離心泵的變頻改造，使泵站的集水池水位可以達到完全控制的目的。

這樣不但免去了許多繁瑣的人工監控水位和水泵的頻繁啟停操作，降低了不安全隱患因素，也使污水輸送系統始終處于節能狀態運行，延長了設備的使用壽命，減小了維修工作量和維修頻率，還可以實現電機的軟啟和軟停，不僅可以使起動電壓降低，減小對電網的大電流沖擊，也能讓出水止回閥減少回水時的振動，減少故障的發生，更好地適應了連續生產的需要。因此，在污水輸送泵站使用變頻器作為水泵的控制系統具有很好的應用價值和推廣價值。