变频恒压供水系统断水顽症排除思路

变频恒压供水系统断水顽症排除思路

2011年下半年,上海市中心城区东北角一开发区内,某高档住宅小区楼盘发生一起变频恒压供水设备系统断水顽症，使得房产开发商、物业管理公司、建筑设计院、给水设备企业公司等无所适从。每当断水事故发生，几方都到现场碰头，由于故障原因难寻准，有时只能各执其词，各述其是，断水顽症一直得不到有效根除。经过业主投诉，直到惊动了主管部门领导。笔者被委任工程咨询协助解决供水系统断水症。经过对断水故障产生进行多专业技术分析，从给水系统水力平衡、水力计算、电力拖动新理念着手，结合物业设备管理科学性和业主心理动态等方面探索，最后运用综合施治的整改方案，终于将这起给水工程断水奇症排除，几十户业主重新获得可靠、正常的供、用水环境。现把整改处理思路作一介绍，供同行切磋共勉。

该高档住宅楼盘，拥有建筑面积10余万平方米，建筑楼层系13、16层。小区建筑外型设计相当华贵，且极其精致典雅，不凡的建筑风格，不愧为西欧法式和哥特式建筑有机交融的结晶。楼盘建筑均由2-3-4个单元组成一个自然幢，每单元一梯二户。该住宅小区供水方案按每建筑自然幢设计一组独立的变频恒压供水泵站系统。出现断水顽症的住宅为二单元、层楼13层的建筑，水泵站供水户数共52户，业主配备的卫生盥洗设备都比较齐全上乘，且技术标准较高。

出现变频恒压供水系统断水症系多发性、特发性，楼盘从去年上半年入户后，设备启用运行仅短短半年，发生断水事故十余次，还烧坏ABB变频器二台……，断水故障无规律、不稳定，有白天甚至也有深夜，且驻场物业管理人员和开发商专业技术人员都判断不清楚造成的原因。变频泵供水系统运行好好的，突然某天又停机了，因该供水方案无水箱储备用水，一旦发生停泵，业主苦处不堪设想（据了解有几次断水，几户业主在洗浴），又害苦了供水设备生产企业“售后服务”的技术人员。

接受工程咨询后，本人思路是先熟悉给水工程设计施工图，再摸清给水系统以及系统设备的技术参数，然后进行水力计算，以复核管网水力平衡的科学性；现场查勘管网系统、电源供给系统以及变频泵电气控制箱、压力传感系统等设计安装是否存在弊端；倾听物业管理人员对泵房的日常维护、变频泵主、备泵切换翻泵时间设定，以及如何处理多起断水事故经过，以判定管理上的不足；向“售后服务技术人员”了解多次断水故障后的修复经过和内容，以考察维修工艺合理性；并且依据十余户业主对屡遭断水“杯弓蛇影”心态影响，强烈要求设计单位、供水设备制造企业在变频泵电气控制箱整改修复时，要配置2套PLC控制器和2套变频器（1用1备）的想法予以慎密思考。

一、供水系统水力计算和复核管网水力平衡

已知：每单元业主26户、整幢建筑供水范围52户

核算每户用水当量平均为6.5N（当量），盥洗设备齐全、标准较高。

选用水泵：LLQDL(F)12—60不锈钢多级静音泵2台互为主、备泵

水泵技术参数：流量Q=15-16m3/h

扬程H=42-47mH20(中扬程)

功率P=4KW

计算管网最高时用水量:（用平方根修正当量法）

Qg=α×.0.2+KNg(1)

Qg—计算用水户给水设计秒流量(L/s、折合时流量m3/h)

α.k—由该建筑物类别确定系数(α1.02、K0.0045)

Ng—住户卫生器具﹑用水设备给水当量总数，52户。按每户6.5N计算

把已知参数代入(1)式内计算：

Qg=1.02×0.2+0.0045×6.5N×52

Qg=3.75+1.52

Qg=5.27升/秒

折算水泵最高小时供给量

Qh=Qg×3600(秒)/1000

=5.27×3600/1000

=18.97m3/h

∵变频恒压供水二台泵互为主、备泵，当流量最高时，一台泵全速（f=50HZ）运行，另一台泵作互为备泵。看来已知泵的输出流量16m3/h，小于计算的最高时用水量18.97m3/h，有人认为水泵流量太小是造成断水原因。其实不然，泵的实际流量要看其工作条件，中扬程以下时，流量值会上升，这时估计泵输出量和计算最高小时用水量相近。况且泵站系统还配备有一个1.5m3的蓄能罐，所以断定不存在流量不足的问题。

又∵供水建筑为13层，经计算能满足最不利点给水要求的。泵房输出扬程是45mH20，而水泵技术指数中扬程为H＝42-47mH20

∴水泵配置符合管网流量、压力要求。

还有核定主要给水管网内流速都在规定范围之内。

∴经过上述的复核工作，确定管网水力平衡没有问题。

二、对给水工程系统现场进行勘查，寻找系统设计、安装存在的弊端

建筑变频恒压供水技术是集给水、拖动、电力控制于一体的系统工程。我国实际应用于建筑给水工程的历史不算太长，实践过程中出现些缺陷也难避免。

这次我们结合现场检查，查出以下疑点，可能导致该住宅给水工程屡屡发生断水故障的原因。

1、变频恒压给水控制箱电源保护配制要求欠缺

电源进线没有设计浪涌电压侵入的释放和变频调速系统易产生谐波电流的消谐措施。现代科技研究表明，尽管这两种现象的产生，对电力拖动和控制产生的危害严重，但实践应用中的危害机率是极小的，所以一般工程往往被设计单位和设备制造厂忽视。

2、管网水力控制系统压力传感器安装位置不妥

懂得些流体力学的技术人员都知道，在管网系统测量水压、风压，流速、流量，各类传感器的设置，应尽量设置在管网的等径、平直段，这样可正确传输动态信号。但现场我们察觉，变频恒压控制的压力传感器，却安装在水泵去两幢楼输水总管的三通和直弯中间的0.6米的位置，显然这里压力传感器取出的压力变化信号会产生谬误，直接影响自动控制的技术性，这也是系统控制失灵或造成停泵原因之一。

鉴于在这种特定情况下，我们设想要求设计单位在控制箱内安装电涌保护器和谐波电流消谐措施；要求安装单位把压力传感器拆装到给水分总管的平直段。

三、通过对水泵房设备维保情况，主、备泵互换翻泵时间的了解，找出了物业设备管理方面不足

1、经了解楼盘业主入住后，物业设备管理人员未对投运后二台水泵电机作负载检测，只知悉静音水泵有些小噪音，运行一段时间后会得到改善。但我们介入之后，要求开发商技术人员测量一下水泵工作电流，结果测出电流数都超过电机正常工作电流的20％-30％.我们立即意识到由于前期设备管理没有跟上，致使水泵电机组合一直处于带病超负荷工作，连累控制箱内的变频器二次烧毁，原因已经很明了。

2、现场我们还了解到，物业人员把主、备翻泵时间设定为6个小时，说可以避让每天17-21时的用水高峰，看上去倒挺认真？！其实这个楼盘非同普通住宅楼盘，用水高峰呈现在每天20-24时。按照物业的水泵互换时间方案，确好在用水高峰内。当水泵切换时水力平衡瞬间破坏，要重新建立平衡，这时信号传入控制箱，保护系统接指令，很可能立即停泵保护。

以上二起物业设备管理上的缺失和不科学性，也是造成该建筑变频恒压给水系统故障停机所在。所以征得楼盘多方同意，立即请设备厂来对水泵进行维护，使水泵电机运行负载在额定范围；物业设备管理人员也将翻泵时间调整为24小时，避开了用水高峰时翻泵产生的后遗症。

四、讲科学、摆事实，开诚布公缓解业主产生的隐影

针对不少业主遭遇多次断水症经历，强烈要求在整改变频泵电气控制箱时配置2套PLC控制器和2套变频器（1用1备）的想法，我们经过慎密的研究推讨及长期的实践总结，认为备用器件装得多没好处，故障点增加，尤其精密可靠的控制器和变频器长期搁置，反倒产生误区。当前PLC控制器和变频器使用在电力拖动的范围很广。实践证明，故障率低，寿命长，特别是进口的“欧姆龙”、“ABB”变频器完全经受了工程实践考验，只要外部技术条件符合，十几年服役从不出问题。以此道理我们终于说服更正了业主的观点，就此达成了控制箱的整改，以常规措施落实（除以加防浪涌电压侵入、谐波电流消谐手段和压力传感器拆装到给水管的平直段外）。

搞得“六神无主”的高档住宅建筑断水顽症，整改工程只经一、二天改造，于去年9月底完成，至今已届半年余，变频恒压给水工程系统的运行技术状况一切正常。