供水行業節能新路徑！丹佛斯變頻器以預測性維護技術降本提效

變頻器是供水行業節能領域應用極廣的核心部件。9月26日，丹佛斯傳動技術應用專家潘明磊在“2025供水高峰論壇”上介紹了丹佛斯變頻器預測性維護及深度節能方案。

潘明磊

01.變頻器鼻祖的全球版圖：丹佛斯集團實力與業務架構

丹佛斯是一家全球型集團，成立于1933年，目前全球員工總數接近4萬人，全球銷售額約100億歐元。集團分三個業務部門，分別是丹佛斯動力系統事業部、丹佛斯氣候方案事業部以及丹佛斯傳動事業部。其中，丹佛斯變頻器隸屬于丹佛斯傳動事業部。

全球第一臺量產的變頻器，就是丹佛斯在1968年實現的，所以丹佛斯的變頻器實際上是變頻器的鼻祖。2024年，傳動事業部的銷售額達到了24億歐元規模。丹佛斯在中國一直持續投入，視中國市場為重要市場。

目前，丹佛斯在華擁有5000名員工、15家銷售公司、22個法人主體及12家工廠。上個月，變頻器生產基地——海鹽工廠三期正式啟用。該工廠現占地面積達21萬方，變頻器年產能提升至180萬臺。

丹佛斯在中國擁有諸多成功的典型案例，其中水處理與HVAC領域的案例尤為知名，如上海中心、北京央視大廈、北京大興機場、白龍崗污水處理廠、巴斯夫湛江一體化基地，以及全球首個電推化學品船。

潘明磊著重介紹了IEA認證的世界首個能源中和污水處理廠案例——丹麥瑪爾麗斯堡水廠。此前多位嘉賓提及水廠零碳話題，而該水廠早在2010年，就借助丹佛斯高級過程控制變頻器實現能源消耗碳中和，該水廠為22萬人提供用水服務，丹佛斯為其提供120臺高性能運動控制變頻器，驅動進水、出水、鼓風機、攪拌器、化學配料機以及脫水等設備。

瑪爾麗斯堡水廠產生130%電力能源和2.5GWh/年熱量，其產生的熱能用于奧胡斯區域供熱系統，130%電力能源除滿足水廠自用外，剩余30%電力能源被用于水循環(供水和污水泵送)及消費者使用，碳足跡則相應降低了35%。

丹佛斯水處理專用變頻器，電壓覆蓋單相200伏至三相690伏，功率涵蓋0.25 千瓦至1.4兆瓦，提供全功率段產品。針對水處理應用，丹佛斯還開發了干泵檢測、無流量補償、無傳感器泵曲線/末端補償、睡眠功能、火災模式等專用功能，此次重點介紹的是丹佛斯專有的CBM工況監控功能與止回閥監測功能。

02.丹佛斯變頻器：針對性解決風機水泵四大運維痛點

對于日常使用中存在的風機水泵意外停機、氣蝕現象、止回閥損壞，以及故障后缺少備件導致停機時間延長等痛點，丹佛斯均有對應解決方案。

針對客戶設備意外停機的情況，丹佛斯變頻器的CBM工況監控功能可以持續監測設備運行狀況，實現預防性維護，達到設備運行狀況可控的目標。

針對汽蝕現象，丹佛斯變頻器能快速檢測汽蝕，且具備氣蝕穿越功能。

對于止回閥損壞的情況，丹佛斯止回閥監測功能可快速準確的檢測出止回閥的故障情況。

對于變頻器故障后備品備件與停機時間問題，丹管家可以提前預警，助力客戶提前準備備件。

潘明磊用實際案例詳細介紹了這些功能，首先是聊城水務電機定子繞組絕緣測試。通常電機定子繞組絕緣的損壞并非突然發生，而是從匝間微小短路開始并逐步擴大，最終導致定子繞組絕緣報廢。變頻器作為直接驅動電機的裝置，可以準確獲取電機電流的源發信號，通過對于這些源發信號的頻譜分析，變頻器可以實時的掌握電機定子繞組的絕緣健康程度。

丹佛斯變頻器通過邊緣計算，能在絕緣故障早期發現問題，并通過控制面板、總線控制字和狀態字及IO輸出點，將故障情況傳至上位機，方便主控系統實時了解設備健康程度，同時還會通過不同級別報警，顯示當前設備損壞的嚴重程度。

丹佛斯已在聊城水務完成氣蝕監測功能測試，測試地點為聊城城市污水處理廠氧化溝工藝端生化池。

測試中，變頻器監測到汽蝕后，通過汽蝕穿越功能將電機速度降至汽蝕較輕的區間;待規避汽蝕后，將電機重新調至參考頻率運行，這便是汽蝕穿越功能的實際應用。

丹佛斯針對止回閥監測開發了專有功能。泵應用中止回閥損壞時通常很難被發現，但這會造成系統長期處于低效率運行，同時增加了水泵損壞風險，因此及時發現止回閥損壞是十分必要的。

此前，受技術壁壘限制，止回閥監測缺乏有效手段或成本高昂。而丹佛斯變頻器可通過自身算法實現止回閥監測：變頻器在工作過程中持續發送脈沖信號，檢測止回閥是否失效，避免系統效率低下、管網異響和水泵損壞等問題，且僅需簡單參數設置即可啟用該功能。

03.多泵水力平衡測試臺：丹佛斯深度節能方案的直觀展示載體

丹佛斯通過多泵水力平衡測試臺呈現深度節能方案。該測試臺位于丹佛斯海鹽工廠——作為丹佛斯傳動生產基地，其變頻器年產量達180萬臺。該測試平臺在國內非常少見，可真實進行制冷和采暖的水力測試平臺，系統中包含常用的平衡閥和控制閥且增設了切換開關，能直觀對比丹佛斯深度節能方案與傳統方案的節能效果。

該平臺預留了接口，可接入競品變頻器進行直觀對比測試;通過ABQM閥門控制系統與FC302變頻器的協同，降低泵運行能耗的同時，不會影響用戶體驗，實現了節能的同時也保障了客戶的滿意度。

智能化方面，通過ABQM+NovoCon閥門平衡控制系統和PICV +能源管理系統的配合，同時結合控制器MCA301控制變頻器與壓力傳感器，實現智能化操作及最佳節能控制。數字化方面，則借助物聯網與實時在線數據傳輸，提升運營數據透明度。

潘明磊最后總結，丹佛斯整套產品解決方案比傳統方案節能50%左右，通過閥門壓差數據與變頻器控制的結合，在降低水泵能耗的同時，不影響用戶使用感受。

現場互動中，潘明磊談到，丹佛斯CBM工況監測功能實現了真正的邊緣計算，通過變頻器自身算法與邊緣計算結合，可實時監測電機定子繞組絕緣狀態及負載運行情況，通過對電流頻譜的分析準確判斷變頻器所驅動設備的健康程度，并將計算結果通過IO點、總線通訊等方式點對點的傳輸至上位機系統，保證數據安全性，讓客戶控制系統直接獲取第一手故障信息，防止了信息的泄露，可以說，丹佛斯CBM工況監控功能是工業物聯網中的完美一環，可以靈活接入各種工控系統和物聯網系統，并為物聯網系統提供設備的核心健康數據。

借助這些信息，變頻器能全面掌握其所驅動的電機及后端設備的運行狀態，打破以往設備“黑箱”困境，通過核心算法與邊緣計算讓電機內部等原本不可見區域的狀態“可視化”，還能以數據形式呈現出設備的健康程度，其核心目的是減少設備意外停機，減少客戶損失，確保設備的全生命周期可控。

編輯：趙凡