供水系统是城市小区最主要的基础设施之一，不良的供水系统会制约城市的经济发展和人民生活水平的提高，甚至影响安定团结。因此，寻求一条切实可行的解决问题的途径是很有必要的，也是非常具有现实意义的。就企业而言，将为企业带来可观的经济效益，为节能降耗和生产成本的降低找到了一条最佳道路。
1.管网供水系统存在的问题
对于城市生活供水来说，一般生活用水都会呈现以下特点：用水的时间相对集中，水量和水压的波峰，波谷差非常大。这种大范围的水量和水压波动造成的影响，可从以下两个方面进行分析。
一方面，生活小区的居民用水质量较差，当处于用水高峰期时，高楼层的居民很难用到水，或根本用不到水，只能靠用水低峰时积蓄一些水，来弥补高峰期的缺水问题，从而维持日常的生活。这种境况对当前高节奏，高效率的现代化生活来说，势必会降低人民的生活质量。另一方面，从目前的供水系统来看，只具有按时加大供水量的能力，通过利用人的视力来监测主干线供水压力的办法来维持。从技术上讲，仅实现了逻辑上的解决办法，并未彻底解决系统实时控制问题。
这种管网压力不均问题日益突出，即当供水管线较长时，在管网中产生较大的沿程水头损失，为了维持管网末梢服务压力，势必提高水厂的出厂压力，以至在管网前端服务压力过高，造成区域之间的水压差过大，在高压区供水能量浪费，漏水严重，甚至可能出现爆管，但如果降低出厂水压，又满足不了低压区的用水需求。
2.管网供水优化设计
下面介绍一种基于变频调速基础上的优化设计方法。
该设计打破了常规做法，不是按最高日最高时的流量和其对应的压力为工作点来选不同容量水泵和水泵组合；而是在满足最大设计水量的基础上，尽量使调速高效特性曲线接近系统的特性曲线，也就是说，尽量将各种调速泵组合的高效区能够套入到出现几率最高的工作段或点上。调速泵台数应是全年内运行工况中开泵出现次数最多的台数，而备用泵选用定速泵。
这种设计方法已经应用在上海青草沙水厂五号沟泵站，该泵站工程规模为708万m3/天，其功能是承纳上海长江口青草沙水库的长江原水，并通过水泵提升分别向下游严桥泵站、金海泵站以及凌桥水厂等方向供水。五号沟泵站内设置有24台水泵，严桥泵站方向设有12台水泵：10台为工作泵，2台为备用泵；水泵设计点流量为19617m3/h、扬程为67.63m、电动机功率为4800kW。其中的8台水泵电动机配备了罗克韦尔自动化提供的PowerFlex7000、6kV水冷式变频调速装置。另外4台水泵均为定速运行，采用软启动器减压起动。(www.daowen.com)
根据工艺计算，各工况下计算负荷容量波动较大。设计工况为一年中最大的流量工况的设计流量，设计（最大）工况占全年运行时间的23%；正常工况为一年中平时大部分时间的工作流量——85%的设计流量，正常工况占全年运行时间的64.5%；抗咸工况为咸潮期间的工作流量——80%的设计流量；事故工况为单根原水输水管道爆管时应保证连续供水的工作流量——70%的设计流量；事故流量工况为单台变压器故障时应保证连续供水的工作流量——70%的设计流量。最大工况100%流量时折合需用系数为满功率0.97；正常工况需用系数为0.79；抗咸工况为0.83；其他事故工况发生概率较小，且需用系数近似抗咸，折合入抗咸。
由以上工况，我们可进行节能计算：
1）8台变频泵一年满负荷运行能耗：8×4800kW×365天×24h=3.3×108kW·h
2）8台变频泵全年23%的时间满负荷运行，64.5%的时间正常负荷，其余时间（1-23%-64.5%）=12.5%为抗咸及其他负荷，总运行能耗：
8×4800kW×365天×24h×（23%×0.97+64.5%×0.79+12.5%×0.83）
=3.3×108×88.64%=2.925×108kW·h
综合以上两点，我们可以得出8台水泵采用变频调速后每年可节电3.7×107kW·h。
现代化城市的迅猛发展，加速了水行业大型工程的大量实施。水行业中的泵类负荷约占全国用电负荷的40%。生产机械的自动化和现代化，是水工业可持续发展的关键一环，采用变频调速等高新技术是生产自动化的重要手段，是电气传动方面的一场革命。技术设备落后，是我们很多水厂无法低成本、高质量生产的根源，大力推广变频调速优化调度等高新技术，就有可能使老设备一步到位的进入21世纪，调速节能势在必行。
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