2018-03-30
为了降低发电能耗，我公司成立专门的课题组，对国内外同行企业进行调研，终极以为使用变频调速技术，采用变频器调节电机转速，平稳调节辅机出力，将是有效解决该题目的方法。随后，我公司通过招标选购了江苏和讯自动化设备有限公司生产的泰州伟创高压变频器对凝聚水泵、脱硫增压风机等辅机进行了变频调速改造。设备投运后，节能效果明显，设备运行稳定，满足了我们的要求。
一、凝聚水泵变频改造方案
1、水泵负载调速节能原理
变频调速在水泵应用上和风机有所区别，在很多场合，负载管路特性的改变是用户用水量减少（即用户人为关阀）造成的。水泵在调速过程中还往往要求压力恒定：流量由Q1变为Q2时，假如水泵定速运行，工作点将由A点变为B点，压力将升高，威胁管网安全;假如通过调速方式，水泵工作点将由A点变为C点，在提供需要流量的同时，保持压力不变。水泵在B、C两点的输出功率差为：PB -PC=（H3-H2）×Q2。在A、C两点，尽管水泵速度不同，但由于在两种情况下水泵所承担的流量不同，其出口压力和外管网压力仍然保持平衡。由于压力平衡的需要，水泵并联运行时，调速水泵的速度不能低于N3，否则将出现根本不对外出水的现象。非但不节能，还出现水泵空转耗能的现象。假如在管网特性不变的系统中进行水泵调速，并且对水压没有要求，这种情况下节能效益比恒压供水要明显得多。
2、变频调速原理
高压变频器采用多电平串联的结构控制方式：10kV系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相，每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其电路结构为交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制。
3、系统旁路柜控制方式
基本原理:变频装置本身配置一台断路器QF2作为出线电源开关，同时保存原有2台断路器，3台断路器完成变频/工频的切换，其中QF1与进，出线断路器之间设计闭锁，确保不会出现变频回路与工频回路同时闭合。在变频运行状况下，变频装置进出线开封闭合，开关QF1断开。切换至工频运行时，先断开变频器输出，此时由电气线路控制顺序为：依次断开变频器输出，输进开关，然后闭合开关QF1使电机切换至工频侧，使电机工频运行。另外，还保存了电机差动保护功能，采取重新更换电机中性点CT，将其控制信号接进QF2开关柜内综保装置，参与差动保护，完善电机保护功能。
二、设备冷却方式
固然变频器的效率大于96%，但是满负荷时仍有4%的损耗。其中变压器的损耗约为总损耗的50%，功率逆变电路的损耗约为总损耗的50%。2000kW的变频器，满负荷时的最大损耗为80kW，全部都要转换为热量。因此，控制室的温度在变频器投运后，将会很快上升，假如不采用任何措施，变频器将无法稳定运行。为了进步高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热题目，根据现场实际情况，将变压器的热量使用风道排出室外，而功率柜采用密闭式空调冷却。冷却设备主机安装于变频器功率柜顶部，该装置配备两台制冷压缩机，单独为功率柜进行冷却。该密闭冷却装置与现场接口简单，提供两路380V交流电源即可，操纵方便，维护量少，保护功能完善。正常运行时，每段电源各带一台压缩机;当单段电源故障时，另外一侧工作电源带两台压缩机运行。两台压缩机设备停运时，可以通过风道回路设置的风门实现变频器功率柜自身冷却，减少冷却装置故障对变频器运行的影响。完整的冷却系统解决方案有效减低了辅助系统的故障率，保证设备安全运行。
泰州伟创变频器生产的高压变频器技术先进、性能稳定，完全满足现场要求。尤其是密闭冷却装置，别树一帜的技术思路，大大降低了散热所需的电能，降低了运行维护用度，值得大力推广。采用变频调速装置后，系统实现软启动，电机启动电流远远小于额定电流，启动时间相应延长，对电网无大的冲击，减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，降低噪音，降低了震动系数，有效的延长了电机和水泵的使用寿命，减少了检验维护开支，节约大量维护用度。
公司为veichi伟创总代理、kinco步科核心代理，其他代理品牌有三菱、西门子、松下、欧姆龙、永宏、禾川、信捷、威纶、深圳显控。
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