电量传感器在恒压供水设备中的作用是非常核心的, 它的功能是去实时监测水泵电机的运行电流还有有功功率, 然后为控制系统提供非常精确的负载反馈信号, 这样就可以实现变频调速的闭环调节, 从而确保管网的压力是稳定的, 并且避免水泵出现过载或者空转的情况。
核心功能
1. 变频调速闭环反馈: 在恒压供水系统当中, 是通过 PLC 或者变频器来调节水泵的速度, 从而去维持那个设定好的压力水平的。电量传感器的作用是, 把电动机产生的电流信号转换成标准的模拟量信号, 比如四毫安到二十毫安之间的信号, 或者是数字类型的信号。
这个生成的信号会被拿去当作变频器进行频率调节时的一个辅助性的修正手段。这样做能够消除那种只依靠压力反馈所带有的滞后性问题, 也能解决超调现象。
2. 电机过载与故障保护: 当实际运行电流超过额定值, 并且持续的时间达到了设定的时间之后, 系统会自动把频率降低, 或者停止运行并发出报警信号。这个做法是为了防止电机的绕组被烧毁。把电量传感器和传统的热继电器进行对比会发现,电量传感器的响应时间可以缩短到毫秒级的程度。
3. 能耗统计与经济运行: 我们会连续采集各个水泵的有功电能数据电量传感器在恒压供水设备上的应用, 同时支持按照不同的时间段以及单独的水泵来对数据进行统计。这些工作可以为调度策略提供数据的依据, 例如在小流量的时候切换成为小的水泵, 而在大流量的时候让大的水泵并联运行。
4. 干转与卡阻识别: 当水泵发生空转, 或者出现机械卡阻的时候, 电流特征会变得和正常工况存在很大的不同、显著的区别。电量传感器能够根据这些不同的情况、差异来触发保护逻辑。这样做的目的是为了减少设备寿命的损耗损失。
选型关键参数
在进行选型工作的时候,应当把供水设备所配套的电机的额定功率作为一个基准电量传感器在恒压供水设备上的应用, 然后来确认传感器的电流互感器变比是不是能够和一次侧的电流保持匹配。
安装要点
1. 把电流互感器套装在泵机的主回路的相线上, 这个相线就是L1, 要让极性标记P1的那一头朝着电源的方向, 让另一头也就是P2的那一头朝着负载的方向去, 千万不能接反了。
2. 二次侧接线使用了双股铜芯导线, 其截面积大于等于2.5毫米的平方, 还采用了屏蔽层单端接地的操作方式, 以此避免引入干扰。
3. 我们需要对信号线进行敷设, 这个信号线的型号是4-20mA或者是RS485, 在安排铺设的时候, 要将信号线和动力线缆分开在不同的槽里进行, 它们之间的间距至少要达到300毫米以上, 如果在使用的是RS485总线的话, 那么要在总线的两端分别并联一个120欧姆的终端电阻。
4. 传感器本体是被安装在泵房的可控柜里面的, 环境的温度是处于0摄氏度到45摄氏度这个范围内的, 所以要避免出现蒸汽直吹的情况。
5. 把接线这一动作做完以后, 需要在控制器里面去对那些对应的通道的量程还有偏移进行配置操作, 并且在设备没有任何负载的状态下, 把零点给校准好。
常见异常与处理
如果读数出现了比较明显的波动, 就需要去检查一下CT的一次回路里面的螺栓是不是有些松动, 同时也要看看屏蔽层有没有出现破损的情况。
当多台水泵进行切换操作的时候,信号会出现跳变现象。为了防止这种情况干扰系统运行大城群众说事, 在设定的切换延时这段时间内, 会屏蔽来自传感器的参与调节的功能, 此时只保留压力反馈的信号用于控制。
通信中断的时候, 应该优先去排查一下RS485接线极性对不对, 还要看看终端电阻有没有装好。其次的话, 就需要检查一下供电情况了, 要知道传感器的工作电压范围是DC 12到24伏。
对电量传感器进行了正确的配置, 恒压供水系统的压力稳态偏差可以控制在正0点02兆帕到负0点02兆帕的范围以内, 泵机的年综合能耗较无反馈方案降低了8%到12%左右。
