高压变频器在吉林市自来水三厂中的应用

　　随着人口的增长和经济的发展，吉林市自来水公司第三水厂在原有十万吨日供水能力的基础上，扩建至二十万吨，以适应吉林市未来十年或更长时间经济社会人口的发展水平。取水泵房原配备的355kW/10kV水泵4台以及供水泵房配备的560kW /10kV水泵3台，全部定速运行，由于日夜供水差异较大，需要调节阀门开度或倒开大小水泵。这样水泵频繁启停带来的冲击，会引起电机、水泵、阀门故障率增加，维修费用加大，同时对管网也有很大冲击。因此采用传统调节阀门开度控制流量和压力的方式，必然会造成大量能源浪费。通过综合调研，我公司决定对新扩建部分采用北京利德华福生产的大功率变频器进行自来水流量及出厂水的恒压控制，从而实现降低能耗、节约成本、提高供水质量，达到自动化水厂的生产需求。

　　一、 自来水生产工艺流程介绍

　　现将自来水厂水处理工艺流程简述如下：

　　图1 自来水厂水处理工艺流程

　　首先要选好合适的水源和取水口，用管道输送至一级泵房(取水泵房)并在一级泵房前加氯以杀灭藻类、植物和贝类动物。再通过一级泵房将水送至厂内处理系统中。通常经过混合(在水源水中加入适量的氯化铝，俗称矾)反应、沉淀、过滤、消毒等处理工艺，每一工艺配以相应的构筑物(如沉淀池、滤池、清水池等)，滤后消毒一般是加氯和氨，投加了消毒剂的水经清水池、并在池内停留一小时左右就成为合格的饮用水，再经过二级泵房(供水泵房)加压输送到城市管网中，供生活饮用和生产使用。

　　二、 高压变频器的应用方案

　　根据我公司在城市供水行业实际应用的成功经验，为确保供水系统的稳定性、安全性和经济性，供水泵560kW/10kV选用HARSVERT-A10/045带手动一拖二旁路的变频器。它采用直接“高-高”形式，单元串联多电平拓扑结构，每相由8 个功率模块串联而成，经过多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率模块引起的谐波电流，大大改善网侧的电流波形，实际测量后网侧电流近似为正弦波，不用更换原来的电机和电缆，完全适合旧设备的改造。取水泵355kW/10kV选用HARSVERT-A10/030原设计采用一拖一运行方式，经过半年多运行来看，取水开一台变频机组就能满足工况要求，另外考虑取水泵定期倒车只能开工频机组，所以我公司决定将原有一拖一运行方式改为一拖二运行方式，这样两台变频机组就可以交替运行，非常经济。

　　下面是一拖二手动旁路的基本原理(见图2)，它是由六个高压隔离开关QS1-QS6组成。其中QS1和QS4,QS2和QS5有电气互锁;QS2和QS3,QS5和QS6安装机械互锁装置。