在给排水工程的建设和管理运行中，设备运行管理费用很高，其中水厂的电耗约占50％。大多数新建的FCS、DCS、PLC监控系统也不能进行网络化监控，造成许多资源的消费。有许多厂站存在先天性的缺陷，变电站位置不合理，配电电缆太多太长，变压器等设备选择不合理，特别是水泵机组选择不合理，工艺流程总体布局不合理，使给水排水系统的电耗居高不下。给排水厂运行管理，应从工艺流程及其配套用电设备的变配电系统的综合设计系统、加药系统、水泵机组系统的三方向进行重点研究，要制定每吨水的综合制造单位电耗和药耗标准，即从每吨水的投资到运行的的代价做文章。在这里，单就水泵机组的节能技术选择进行分析和研究。

石家庄变频供水系统实例分析
  
　　从上世纪七十年代开始，几十座大中小型规模给水厂站的设计，就打破了常规设计的保守选泵法，采用串级调速或变频调速技术，使供水系统的出厂水流量和扬程，尽量适应其配置的管网系统特性的变化，提高水泵的运行效率，尽量使供水调度得到经济合理，维持管网未端压力稳定运行。

　　北京市水源九厂开始设计时，打破了常规设计的做法，从工艺流程到变配电设备选型，不是按日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套入出现机率的工作段或点上。调速泵台数，应在全年内运行工况中开泵出现次数最多的台数为需要的台数，而备用泵选用定速泵。

　　先看取水泵站。取水泵站的各种台数组合的高效中心线，均在系统特性曲线的左侧。在设计运转台数时，应将高效中心线包入流量点的曲线段，曲线向右下方移动，流量加大而扬程降低，使其与4台泵运转的系统特性曲线重合或靠近，水泵综合运转效率就会更高。从系统分析看，水泵同时运转4台为最经济，考虑分期建设，期选用两台容量的水泵调速将更经济合理。

　　再看配水厂站配置。从电算可知，首期2台泵运转出现机率，其次为3台，同时各种台数组合的高效区均能包入高日高时流量的基础上向右下方移动，见上图。加大额定流量降低额定扬程，使配水泵综合的高效中心线介于两三台水泵运转时系统特性曲线之间，二期后同时运转需要4台，再考虑日变时变率，运转泵均为调速泵比较合理。当一台调速泵有故障时，三调一定运转，其综合效率降低一点，而工作扬程还是较高。所以，备用泵选用定速泵比较经济合理。

供水系统可选的几种变频调速技术

　　从上世纪80年代开始，石家庄变频供水系统我国水工业真正步入了变频调速时代。如北京水源九厂、深圳梅林水厂、深圳中西部源水系统各泵站、北方南水北调各大输水泵站、上海原水公司和自来水公司、上海排水管理公司、广州、福州、厦门、东莞、天津、重庆、石家庄、昆明、成都、潮州、大庆油田等自来水公司的上百个大中型水厂和泵站都选用了变频调速装置。水泵电机容量从315KW到2500KW，采用变频调速装置的台数近1000台以上。200KW以下容量选用变频调速装置就更多了。

　　由于电流型变频器是全控桥整流，谐波非常丰富，对电网公害大，抑制谐波的措施比较复杂，在价格和可靠性上失去了优势，在水工业领域中已很少采用了。220KW及以上水泵机组可选择的变频调速装置有以下六种：

“中－低－中”变频器
　　优点是变频器价格低，缺点是增加了占地面积和成本，增加了两级变压器损耗，可靠性大大降低了，在低速时，变压器效率更低，功率因数也低。

低压大功率变频器
　　国产低压变频器已做到1000KW，国外已做到2000KW。建议尽量选用1.7KV、2.3KV、3.3KV多相特殊电动机。

石家庄变频供水系统

中－低压大功率变频器
　　其优点是中压输电损耗小，低压变频效率高，输入变压器一侧采用角（△）接法，可吸收变频系统中的高次谐波。

中－中压变频器
　　a）中压IGBT PWM变频器。额定功率因数≥0.96，系统器件由60支减为24支，电路简化了，可靠性提高了。b）中压IGCT PWM变频器。额定效率＞98％，额定功率因数＞0.95。

多重式多级串联中压变频器
　　美国ROBICON公司、日本安川、富士、东芝公司等公司，都先后推出了多重式多级串联中压变频调速装置。采用多电平结构和多级低压小功率IGBT PWM变频单元串联输出中压变频电，实现了大功率集成。额定效率≥96％，额定功率因数≥0.95。但必须指出，同一容量采用中压设备不但价格贵得多，且可靠性也下降了。