罗克韦尔自动化中压变频器在太仓水厂的应用锤式破碎机

罗克韦尔自动化中压变频器在太仓水厂的应用

罗克韦尔自动化中压变频器在太仓水厂的应用 2011年12月10日 来源： 背景

太仓，这座长江经济带和沿海开放带交汇点上的港口城市，昂首于江苏省东南部的长江三角洲开放区前沿，东濒长江，南依上海，西接苏州，是江苏省经济最为发达的县(市)之一。早在两千四百多年前，人们就开始在这块肥沃的土地上进行农业耕种，曾因吴王及春申君在此设立粮仓而得名“太仓”。

太仓得天独厚的地理位置和丰厚的经济基础，为其全方位发展提供了优越的自然条件和前所未有的历史性机遇，以石油化工、机电一体化、轻工食品、精密机械、高档纺织服饰和能源原材料为主体的六大新兴主导产业群正在加速形成。目前，太仓市人口约45万，经济年增长率在16%以上。2001年，太仓市国内生产总值位居江苏省县级市榜首，全国排名第七。

经济的高速、持续发展离不开基础建设的支持。正因为如此，太仓市决定新建一座水厂，为当地居民和商业用户提供清洁的自来水。考虑到新水厂要服务于千家万户，其泵站供水能力需要达到每天二十万立方米。

在这种情况下，必须采用可靠的设备和技术，确保水泵能够连续运行，尽可能满足用户的需要，同时还实现恒压供水，节省电能。太仓水厂原计划采用固定转速的水泵电机，但是他们很快意识到，这样做并不能降低电能消耗。所以，他们决定对水泵电机控制部分进行改造，使其更加节能。

挑战

太仓水厂泵站使用的是固定转速电机。因此，不管所需流量怎样变化，水泵电机仍然保持恒定速度运行，只能手动调节阀门挡板来改变水流量。这种手动调节方法不仅增加了人力成本，而且浪费了大量的电能。同时，它还需要额外的操作工去查看蓄水池液位的变化情况。

另外，固定转速的大型水泵电机在起动时会造成电网电压的突降，将对电网中其它用电设备生产不利影响。在水泵电机起动和停止时，水流会冲击管道，在管道的不同位置产生不同的压力，形成所谓的“水锤效应”。在这种情况下，水锤效应会对管道造成严重的危害。

对于太仓水厂来说，他们必须采用恒压供水控制，然而固定转速的水泵电机难以控制供水压力，这将给最终用户造成不小的麻烦。

考虑到需要恒压供水、减少设备维护费用、节省电能及劳动力等多方面的要求，罗克韦尔自动化建议太仓水厂采用中压变频器对水泵电机进行控制。但是，该提议很快遇到了新的问题：这是太仓水厂第一次采用中压变频器，相关工作人员对该方案不太了解，而且项目投资额较大。

解决方案

为了帮助太仓水厂实现新泵站的高效运作，罗克韦尔自动化推荐他们采用PowerFlex 7000系列B型结构的中压变频器控制水泵电机。 由于太仓水厂的工作人员不太熟悉中压变频技术，罗克韦尔自动化将自己作为该项目的系统集成商，在深入了解泵站的具体需要之后，提出了一整套解决方案，并且最大程度保留了现有设备。同时，罗克韦尔自动化还邀请太仓水厂的工作人员参观了类似的应用项目。最后，通过对中压变频技术的了解，太仓水厂确信中压变频器能够提高泵站的工作效率，而且可以通过节省的费用很快收回投资。罗克韦尔自动化PowerFlex 7000中压变频器具有极高的可靠性，不仅结构简单、元器件数目少，而且进一步缩小了体积、提高了工作效率，具备优异的输出特性，因而赢得了广大用户的青睐。通过采用PowerFlex 7000中压变频器，水泵电机的转速得到了有效的控制，从而能够根据水压的变化，调节水流量。泵站的工作人员只需要设定一个期望的水压值，通过压力传感器作为反馈，向变频器发出控制指令，变频器就能调节电机到相应的转速，保持水压恒定。通过这一系统，将原来人工操作的阀门调节方式转变为根据用户需求和管道水压，自动调节供水量的方式。同时，罗克韦尔自动化还为中压变频器系统提供了相关的设备，包括中压开关、保护装置，以及一套小型的中压电机控制器。PowerFlex 7000系列B型结构的中压变频器让水泵电机的运行更加稳定、可靠，而且它还满足严格的IEEE 519-1992谐波抑止标准，将谐波对电机和电网的影响降低到最小程度。另外，罗克韦尔自动化还为这套系统提供了本地化的备件支持和中压电器工程师服务。

效果PowerFlex 7000中压变频器的应用为太仓水厂带来了显著的效益，不仅节省了电能，而且还有效保护了机械装置和管网。

从2003年5月启用以来，PowerFlex 7000中压变频器的节能效果表现突出。仅在5月至8月期间，就为太仓水厂节省了432,000千瓦时的电能。与去年同期用电量相比，节能效果为35%，全年将节省7.47万美元的电费。

该厂工程师谢先生认为，“通过采用中压变频器，我们能够有效地控制水压。这套设备在水厂里运行良好，稳定可靠，节能效果显著。”

罗克韦尔自动化的企业信息集成架构如下图所示。棕色虚线区域表示本文所涉及的自动化控制系统，其余部分表示罗克韦尔自动化目前能够提供的解决方案，帮助您实现车间现场与企业信息系统的集成。

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