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关 键 词: 变频器 、 恒压供水 、 消防系统
Abstract: The paper introduces the use of the converter in the fire fighting system which supplies constant pressure water, it is different from the traditional way that the converter combines the plc's means, the system uses the way that two converters to drive two motors partly, and they are spare reciprocally.
Keywords: Inverter 、 Constant pressure water-supply 、 System of fire fighting
1 引言
2001年10月，我厂进行了消防水系统改造，整个消防水线由2台160kW的电动机(变频器控制)和2台250kW的电动机(降压启动)供水如图1所示，原设计2台变频器供电的电动机中一台工作，恒压供水，另一台变频器供电的电动机和2台250kW电动机则处于备用。在试运行中发现:一旦发生火灾事故启动消防系统，消防水水压短时间内下降很快，一台160kW的电动机可能无法满足要求，所以要求2台变频器电动机能够互为备用，一台不满足消防水压要求时，自动启动另一台。这样既可在短时间内满足消防用水，又争取了时间启动另2台消防泵电动机。
目前，国内消防水系统一般是由一台变频泵和几台工频泵构成，通过一专用控制设备(如:PLC)控制泵的值守和自启动，其中变频泵根据压力信号自动调节转速，保持管线压力恒定，一旦发生火灾，管线压力会骤降，自动启动工频泵，保持恒压;用水停止则压力回升，自动停止工频泵。而我厂消防供水系统的构成不能满足上述要求，需进行软硬件的改造。
2 设计目标与对策
在发生火灾事故启动消防系统时，消防泵能够按照要求自动运行，保证足够的消防水压，确保消防系统及时发挥作用。
根据消防系统的要求，我们确定了在原设计基础上的改造方案，增加若干电气元件，根据电流或频率是否到达某一预定的数值来确定是否启动或停止备用电动机，根据这一原则，我们提出了2套设计方案供选择
2.1 方案一
在原电路中增加测量用互感器、电流继电器和中间继电器等电气元件，根据电流值来确定是否启动或停止备用机。
2.2 方案二
在原电路中只增加中间继电器，改变变频器参数值，使变频器在频率到达一定数值时，继电器动作，根据变频器本身输出继电器的状态可以确定是否启动或停止备用机。
对比2种方案，我们认为方案一控制原理容易实现，但增加的元器件较多，控制回路改变较大，而且变频柜内的空间较小，不容易安装;方案二安装的元器件较少，原有控制回路几乎不用改变，但变频器参数改变较多，而且变频器在转换过程中能否达到要求也是一个未知数。经过论证，选择了方案二，因为该方案既可以充分发挥变频器的各种功能，又可增长职工应用变频器的知识，使变频器获得更广泛的应用。1KM为变频控制接触器，2KM为工频控制接触器，整个控制电路控制电机的工频/变频转换，并不涉及两台电动机之间连锁自启动问题。根据变频器本身具有3个输出继电器的功能，改变变频器参数，使其中两个输出继电器分别控制自动启动和自动停止。由于变频器本身输出继电触点容量较小，所以增加2个中间继电器。RO1，RO2，RO3为变频器本身的输出继电器，RO1，RO3可通过变频器参数的设定在特定的频率下动作，使动合触点闭合，进而KA1，KA3(KA1，KA3为增加的中间继电器)动作，控制备用电机的自动启动和自动停止。从控制原理上看，此电路能够满足两台电机的连锁自启自停的功能。
3 查出的问题与解决方案
根据上述控制电路我们对原变频器控制电路进行改造，但试运行中发现，在变频器送电过程中，中间继电器KA1动作异常，有“抖动”现象，造成备用电动机接触器频繁动作。经过分析和对变频器厂家技术人员咨询得知:变频器在送电过程中，要进行自检，时间大约十几秒，在此过程中，输出继电器会无规律地动作。针对这种情况，我们对电路又增加了一时间继电器，以避开继电器的自检过程。控制原理图如图3所示。
经过上述改造后，试运行期间正常，并通过验收。
4 结论与问题
通过对电路的改造，虽然2台变频电动机可以实现互为备用，基本满足消防供水系统的要求，但在变频器故障情况下，只是在变频器柜上有指示，而操作室缺少声光报警措施，这无疑是消防供水系统可靠运行的一大隐患。因为变频器作为一种较为先进的电力设备，对各种故障的保护都比较灵敏，有时暂时的故障都会导致变频器停止运行，而操作室又离消防泵房较远，可能造成变频器停机而无人知道的情况，今后还应在必要情况下增加声光报警设施。
参考文献
[1] ACS600变频器用户手册[Z]. ABB公司.
[2] 韩安荣. 通用变频器及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.