本站小編為你精心準(zhǔn)備了變頻設(shè)備在灌溉泵站中的應(yīng)用參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《湖南水利水電雜志》2014年第三期

以東區(qū)一級(jí)泵站為例，一級(jí)泵站為東區(qū)的龍頭泵站，提水量是整個(gè)東區(qū)的灌溉水量，二、三、四級(jí)泵站提水量逐級(jí)遞減。圖1為一級(jí)泵站的供水過(guò)程線(xiàn)。從供水過(guò)程線(xiàn)來(lái)看，最小流量0.35m3/s出現(xiàn)在4月，最大流量2.18m3/s出現(xiàn)在7月，峰谷比為6.2∶1。按照常規(guī)方法選泵時(shí)，為滿(mǎn)足絕大部分時(shí)間水泵在高效區(qū)運(yùn)行，需配置不同型號(hào)的水泵，通過(guò)流量搭配來(lái)滿(mǎn)足灌溉過(guò)程要求，給工程運(yùn)行管理帶來(lái)諸多不便。本次設(shè)計(jì)引入了變頻設(shè)備控制，在水泵選型時(shí)采用同型號(hào)的水泵，變頻調(diào)整出力，不僅節(jié)約了電能，而且提高了運(yùn)行管理水平，同時(shí)也適當(dāng)?shù)毓?jié)約了土建和設(shè)備工程的投資，提高了對(duì)并聯(lián)后出水管路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

根據(jù)本工程的具體特點(diǎn)，泵型選擇應(yīng)遵循以下基本原則：（1）水泵聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足灌區(qū)作物不同生育期的水量、流量要求。（2）在平均揚(yáng)程時(shí)，水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行，并具有良好的抗氣蝕性能；在整個(gè)揚(yáng)程范圍內(nèi)，水泵應(yīng)能安全、穩(wěn)定運(yùn)行，不得產(chǎn)生氣蝕和動(dòng)力過(guò)載。（3）灌溉泵站選擇主泵臺(tái)數(shù)按流量大小取3～9臺(tái)，同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行的水泵不超過(guò)4臺(tái)。（4）一級(jí)泵站是東區(qū)系統(tǒng)重要的水源泵站，站設(shè)置一套備用機(jī)組；其余3個(gè)梯級(jí)泵站，可將年利用小時(shí)數(shù)低的機(jī)組作為備用機(jī)組，以減少設(shè)備閑置，降低投資。（5）本工程共有4個(gè)梯級(jí)泵站，考慮到水泵型號(hào)太多會(huì)給以后的運(yùn)行管理帶來(lái)不便。原則上，在工程量相差不大的情況下，同一泵站內(nèi)，機(jī)組型號(hào)應(yīng)統(tǒng)一，方便運(yùn)行管理；水泵臺(tái)數(shù)盡量少，降低投資。（6）采用變速調(diào)節(jié)時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速下降幅度不宜超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的30%；提高轉(zhuǎn)速時(shí)，不宜超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的5%，以防止動(dòng)力機(jī)超載，機(jī)組振動(dòng)，損壞設(shè)備。本工程設(shè)計(jì)選取了4臺(tái)工作泵，1臺(tái)備用泵，5臺(tái)水泵型號(hào)相同，運(yùn)行時(shí)最大并聯(lián)臺(tái)數(shù)4臺(tái)，5臺(tái)水泵互為備用。設(shè)計(jì)流量1965m3/s，為泵站設(shè)計(jì)流量的25%，設(shè)計(jì)揚(yáng)程97.4m，最大揚(yáng)程98.7m，最小揚(yáng)程89.3m，加權(quán)平均揚(yáng)程95.1m，根據(jù)水泵流量揚(yáng)程，摘錄出國(guó)內(nèi)某水泵廠(chǎng)家與之相適應(yīng)的雙吸單級(jí)臥式離心泵的基本特性曲線(xiàn)。見(jiàn)圖2。圖3中列出了η=76%～84%的相似工況拋物線(xiàn)，確定出水泵高效區(qū)的范圍。調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)注意水泵轉(zhuǎn)速下降幅度不宜超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的30%，提高轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的5%，以防止動(dòng)力機(jī)超載，機(jī)組振動(dòng)，損壞設(shè)備。根據(jù)這一原則該水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為（693～1039）r/min，調(diào)整時(shí)應(yīng)依據(jù)管路特性曲線(xiàn)選取合理的轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍。圖4中管路特性曲線(xiàn)Q-H需與水泵基本特性曲線(xiàn)Q-H的交點(diǎn)即為水泵的工作點(diǎn)。圖中B點(diǎn)為單泵額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的工作點(diǎn)，效率為82.7%。

A點(diǎn)為降低水泵轉(zhuǎn)速到930r/min時(shí)的工作點(diǎn)，效率為76%，轉(zhuǎn)速降低了6%。在基本保證不損失揚(yáng)程和效率的情況下，流量由額定轉(zhuǎn)速下的2265m3/h降低到1155m3/h，流量減小了49%，輸出電流頻率46.5Hz，頻率下調(diào)7%；C點(diǎn)為提高轉(zhuǎn)速到1010r/min時(shí)的工作點(diǎn)，效率為80%，轉(zhuǎn)速升高了2%，流量由2265m3/h增加到了2514m3/h，流量增加了11%，輸出電流頻率為50.5Hz，頻率升高了1%。因此可以看出，水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，對(duì)運(yùn)行工況的調(diào)整效果十分明顯。轉(zhuǎn)速只需要進(jìn)行微小調(diào)整，在高效區(qū)范圍內(nèi)，流量會(huì)得到較大的改變。

對(duì)于本工程，雖然水泵仍有調(diào)整的空間，但根據(jù)水泵基本特性曲線(xiàn)和管路特性曲線(xiàn)來(lái)看，繼續(xù)升高或降低轉(zhuǎn)速水泵會(huì)偏離高效區(qū)，增加運(yùn)行費(fèi)用，根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50265-2010）9.1.11規(guī)定：“離心泵站的裝置效率不宜低于65%～70%，新建泵站裝置宜取高值”。對(duì)于一些歷時(shí)較短的極端工況，也是可以保證灌溉用水要求的。對(duì)于本工程而言，在供水過(guò)程線(xiàn)變化時(shí)，可以通過(guò)并聯(lián)多臺(tái)水泵，調(diào)整1臺(tái)或2臺(tái)水泵的出力來(lái)滿(mǎn)足需水過(guò)程，運(yùn)行十分靈活。當(dāng)水泵調(diào)整轉(zhuǎn)速并聯(lián)后，采用不同型號(hào)水泵并聯(lián)時(shí)工作點(diǎn)的確定方法繪制水泵并聯(lián)Q-H圖，Q-H線(xiàn)與管路特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)即為并聯(lián)后水泵的工作點(diǎn)。圖5中“×”為整個(gè)灌溉期的供水流量，所有流量過(guò)程都在兩條Q-H曲線(xiàn)的中間，水泵基本都能在高效區(qū)運(yùn)行。根據(jù)計(jì)算，最多需要調(diào)整兩臺(tái)水泵的出力即可滿(mǎn)足要求，雖然在個(gè)別流量下，水泵會(huì)偏離高效區(qū)運(yùn)行，但以保證灌溉發(fā)生棄水的原則運(yùn)行時(shí)，全年灌溉期內(nèi)，棄水量共計(jì)3.51萬(wàn)m3，僅占到全年總供水量2083萬(wàn)m3的0.17%，效益十分明顯。

各級(jí)泵站采用變頻設(shè)備控制后，可以輕松地控制各梯級(jí)的提水流量，基本消除棄水或斷流的工況，對(duì)節(jié)能減排，降低運(yùn)行費(fèi)用有積極作用；變頻設(shè)備的軟停止，可以緩慢降低水泵出力，避免因緊急停泵帶來(lái)的水錘危害，對(duì)工程運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性起著不可替代的作用。

變頻控制設(shè)備具有調(diào)整范圍大、啟動(dòng)平緩、隨時(shí)調(diào)整出力、實(shí)現(xiàn)軟停止、減小水錘、管路運(yùn)行穩(wěn)定等多重優(yōu)點(diǎn)。特別是在梯級(jí)泵站的灌溉運(yùn)行中，通過(guò)不同工況組合使水泵在高效區(qū)運(yùn)行，基本可以達(dá)到供水期無(wú)棄水。在節(jié)能減排、降低運(yùn)行費(fèi)用、管理靈活方便、提高經(jīng)濟(jì)效益、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、減少設(shè)備和土建工程量，降低投資等方面都有著不可替代的作用。

作者：李偉單位：新疆奎屯農(nóng)七師勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院