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循环水泵节能变频改造分析

循环水泵节能变频改造分析

循环水泵节能变频改造分析摘要:在满足企业生产情况下,通过电机变频技术,并在设备原有的基础上做局部的改动,达到节能降耗的结果,提升设备运行电能使用效率,为企业节约大量的电费,同时为节能减排做出贡献。

关键词:循环水系统水泵电机高压变频器公司循环水装置主要功能是负责向公司各级生产设备输送合格的循环水,用以冷却工艺介质,确保生产装置运行正常。

1.工艺概况该循环水系统由三台型号规格相同的水泵及与之匹配的三台电机组成,其工艺流程示意图如下:循环水泵使用规律为“两用一备”,其“启动、停止”控制由远方操作室值班人员完成,启动方式为直接启动。

工艺设计该循环水系统的循环水供应能力为3500 m3/h,管网压力0.6MPa。

在实际运行过程中,循环水的实际需求量为2500~3000m3/h,其中一台循环水泵阀门为全开,另一台水泵阀门开度为30%左右,电机运行电流为55A,总管网压力为0.6MPa。

2.改造前系统分析(1)循环水泵设计输送能力远大于实际需求,电能浪费严重。

根据资料此循环水系统的实际输送量在2500~3000m3/h时即可满足设备需求,远小于设计输送能力3500 m3/h。

而目前该循环水泵电机为工频定速运行,无法通过转速调节调整水泵流量,因此,为匹配循环水用户的实际需求量,只能采用阀门调节的方式调整水流量,从而造成很大部分的电能浪费在做“无用功”中。

(2)电机直接启动,启动冲击电流大由于电机采用直接启动,启动电流较大,一般为额定电流的4-7倍。

因此在启动时,不但对电机电机绝缘造成损害,同时还会对电网造成了严重的冲击,影响电网上其他设备的稳定运行。

另外,电机在直接启动时,由于管网内水量在极短时间内的发生巨大变化,有可能产生“水锤效应”,对管网设备寿命极为不利。

(3)阀门控制时节流损耗大由现场调查得知,其中一台水泵阀门开度仅为30%,水泵长期处于“憋泵”状态,加速了阀体自身磨损,导致阀门控制特性变差,同时还会有部分能耗消耗在节流损失中。

变频水泵的节能技术及工作原理

变频水泵的节能技术及工作原理

变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种利用节能技术进行调速控制的水泵,其工作原理基于变频器的控制。

变频水泵通过调整驱动电机的转速来改变水泵的出水流量和扬程,从而达到节能的目的。

1.变频器技术:变频器是变频水泵的核心部件,通过改变驱动电机的频率和电压来控制水泵的转速。

变频器具有高效、稳定的性能,可以根据系统需求进行精确的调速控制,有效降低能耗。

2.损耗降低技术:变频水泵采用高效的电机和变频器,能够有效降低电机转动过程中的损耗。

同时,采用优质材料和先进工艺制造水泵,减少泵体摩擦和流体不稳定等因素对水泵运行的影响,提高整体效率。

3.负载优化技术:变频水泵通过智能控制系统来实时监测水泵的工作状态和负载情况,根据实际需求调整水泵的运行参数,使水泵在最佳工作点运行,减少了不必要的能耗。

4.节流降压技术:通过在水泵出水管路上安装节流阀和减压阀等装置,调整出水流量和压力,降低水泵的工作负荷,从而实现节能降耗的效果。

1.变频器获取电力信号:将交流电源输入变频器,变频器对输入电源进行整流、滤波处理,得到稳定的直流电源。

2.变频器产生驱动信号:经过变频器内部的逆变器,将直流电源转换为交流电源,并通过控制逻辑生成驱动信号。

3.驱动水泵电机:驱动信号送入水泵的电机,控制电机转速的变化,进而改变水泵的出水流量和扬程。

4.智能控制系统:通过传感器检测水泵的运行状态,将相关参数传输给智能控制系统,控制系统实时调整驱动信号,使水泵在最佳工作点运行。

总结起来,变频水泵通过变频器控制驱动电机的转速,根据实际需求调整水泵的出水流量和扬程,实现能效优化。

同时,结合负载优化技术、损耗降低技术和节流降压技术等多种节能技术,进一步提高水泵的能效,降低能耗。

变频水泵广泛应用于供水、排水、冷却循环等领域,具有显著的节能效果。

给水泵变频技术改造

给水泵变频技术改造

给水泵变频技术改造水泵变频技术改造是目前市场上应用较为广泛的一种水泵控制方式,通过改变电机的供电频率来调节水泵的运行速度,从而达到节能、降噪、提高水泵系统的运行效率等目的。

本文将详细介绍水泵变频技术的原理、改造方案以及改造效果。

一、水泵变频技术原理水泵变频技术是利用变频器对电机的供电频率进行调节,从而改变电机的运行速度。

变频器通过控制电源中的电压和频率,使得水泵可以根据实际需要进行无级调速,达到节能的目的。

具体原理如下:1.变频控制电路:变频器的主要组成部分是变频控制电路,其基本原理是将交流电源的电压通过整流、滤波等电路转换成直流电压,然后通过逆变电路将直流电压转换为可调的交流电压。

2.应用在水泵系统中的变频器:变频器通过接收水泵的运行信号,根据设定的运行需求来调节电机的转速和负载,从而实现水泵的变频控制。

通过优化水泵的运行状态,提高系统的运行效率,达到节能的目标。

二、水泵变频技术改造方案水泵变频技术改造主要包括以下几个方面的内容:1.选型与安装:首先需要根据实际情况选取适合的变频器型号,并按照使用说明书进行正确的安装和接线。

变频器的选择需要考虑水泵的功率、额定电流、运行环境等因素,以及变频器的可靠性和稳定性等因素。

2.参数设置:在安装完变频器后,需要根据实际情况进行参数设置,包括电压、频率、转速、负载等参数的设定。

参数设置应根据水泵的特性和使用要求进行调整,以达到最佳的运行效果。

3.控制策略:水泵变频技术改造还包括控制策略的制定,即如何根据实际需求选择合适的变频曲线和调节方式。

常见的控制策略包括定压控制、定流量控制、定时间控制等,可以根据不同的应用场景进行选择。

4.监测与调试:在进行水泵变频技术改造后,需要对系统进行监测和调试,以确保系统的正常运行。

可以通过监测水泵的运行状态、转速、电流、压力等参数来判断系统的工作状态是否正常,通过调试参数来达到最佳的运行效果。

三、水泵变频技术改造效果水泵变频技术改造可以带来以下几个方面的改善效果:1.节能效果:水泵变频技术可以有效降低水泵的运行功率,根据实际需求调节电机的运行速度,减少不必要的能耗。

水泵变频控制节能改造方案

水泵变频控制节能改造方案

水泵变频控制节能改造方案水泵是一种用于输送水体的设备,广泛应用于工农业生产、城市供水、排水及消防等领域。

传统的水泵多采用恒速运行方式,存在能量浪费的问题。

而水泵变频控制技术则能够通过调整水泵的转速,达到节能的目的。

下面是一种水泵变频控制节能改造方案:1.方案介绍本方案主要通过安装水泵变频器,实现对水泵的变频控制,从而提高水泵的运行效率,降低能源消耗。

同时,还可以减少设备的维护成本,延长设备的使用寿命。

2.方案实施步骤(1)方案设计:根据实际情况选择适合的水泵变频器,并根据现有水泵的参数进行设计和校准。

(2)安装水泵变频器:将水泵变频器安装在现有的水泵系统中,确保与水泵、电源等设备连接正常。

(3)参数设置:根据实际运行需求,将水泵变频器的参数进行设置,包括最大频率、最小频率、加速时间、减速时间等。

(4)调试测试:对安装完毕的水泵变频器进行调试测试,确保其正常运行,并对参数进行调整优化。

(5)监控与维护:安装监控系统对水泵变频器进行实时监测,并进行定期的维护和检修,确保设备的正常运行。

3.实施效果(1)节能效果:水泵变频器可以根据需要,调整水泵的转速,从而减少能源消耗。

根据实际情况,节能效果可达到20%以上。

(2)运行平稳:水泵变频器可以实现平稳启动和停止,避免了传统水泵在启停过程中的冲击和压力波动,延长了设备的使用寿命。

(3)减少维护成本:变频控制可以减少水泵的启停次数和频率,降低了设备的维护成本,减少了维修次数。

(4)过载保护:水泵变频器具备过载保护功能,一旦水泵负荷过大,可以自动停机保护,避免设备损坏。

(5)流量调节:通过调整变频器的频率,可以实现水泵流量的调节,满足不同工况下的需求。

4.经济效益总结起来,水泵变频控制节能改造方案通过安装水泵变频器,实现对水泵运行的变频控制,从而提高水泵的运行效率,减少能源消耗,降低设备的维护成本。

这是一种经济实用的节能改造方案,具有较高的应用价值。

变频水泵节能原理及分析精编版

变频水泵节能原理及分析精编版

变频水泵节能原理及分析精编版变频水泵是一种通过调整电机的运行频率来实现流量和压力调节的节能设备。

其工作原理是利用变频器控制电机的转速,从而达到调整水泵流量和压力的目的。

变频水泵通过改变电机的运行频率,改变电机的转速,从而改变水泵的流量和压力。

传统的水泵通常采用非变频电机,其运行速度是固定的,只能以满负荷运行,无法根据实际需求进行调整。

而变频水泵通过变频器改变电机供电频率,可以灵活地调整电机的运行速度,从而调整水泵的流量和压力。

变频水泵的节能原理可以从两个方面进行分析。

首先,通过调整水泵的运行速度,可以减小水泵的运行损耗。

水泵的运行损耗主要包括机械损耗和水力损耗。

机械损耗是由于水泵内部各部件的摩擦和转动引起的,一般与电机的转速相关。

通过减小电机的转速,可以降低水泵的机械损耗。

水力损耗是由于水经过水泵的内部流动造成的,一般与水泵的流量和压力相关。

通过降低水泵的运行速度,可以减小水泵的流量和压力,从而减小水力损耗。

其次,通过控制水泵的运行频率,可以减小电机的功率消耗。

电机的功率消耗是与电机的运行频率和转速相关的。

根据功率与频率的关系,可以知道,当电机的运行频率降低时,电机的功率也随之降低。

变频水泵通过降低电机的供电频率,减小电机的功率消耗,从而实现节能的效果。

总结起来,变频水泵节能的原理是通过调整电机的运行频率和转速,实现流量和压力的调节。

通过降低电机的运行速度,可以减小水泵的机械和水力损耗。

通过降低电机的供电频率,可以减小电机的功率消耗。

这些措施可以有效地减少能源的消耗,实现节能的效果。

变频水泵的节能优势在于其调节灵活、精确度高和适应性强。

传统的水泵通常采用手动阀门或调节器来进行流量和压力调节,调节精度较低,且适应性较差。

而变频水泵可以通过变频器实现自动调节,调节精度高,能够根据实际需求进行灵活调整,适应性更好。

综上所述,变频水泵通过调整电机的运行频率和转速,实现流量和压力的调节,从而实现节能的目的。

利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析

利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析

利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析随着节能环保意识的不断增强,对于水泵电机的节能改造越来越受到关注。

变频技术作为一种高效节能的控制手段,被广泛应用于给水泵电机的节能改造中。

本文将从变频技术的原理及应用、给水泵电机的节能改造方法、节能效益分析几个方面对给水泵电机的节能改造及综合效益进行探讨。

一、变频技术原理及应用变频技术是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现精确的控制和节能降耗的一种技术。

变频器作为变频技术的核心设备,通过改变输入电压的频率和幅度来调节电机的输出转速,实现能源的有效控制。

在给水泵电机的应用中,通过安装变频器控制给水泵电机的转速,可以实现流量的精确调节和节能降耗的目的。

由于水泵在工作过程中通常存在负载波动和流量变化的情况,传统的固定速率供电方式将使电机的能耗过高,浪费大量的能源。

而通过变频技术,可以根据实际需求实时调节给水泵的转速,使其在不同负载情况下达到最佳运行效果,提高系统的能效。

二、给水泵电机的节能改造方法1.安装变频器:将变频器安装在给水泵电机的供电线路上,通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。

2.设置参数:根据实际需求和给水泵电机的特性,对变频器进行参数设置,如最大转速、最小转速、流量曲线等。

3.控制策略选择:根据给水泵电机的实际工况,选择合适的控制策略,如恒差压控制、恒流控制等。

4.运行监测与调试:安装好变频器后,进行运行监测和调试,通过监测参数的变化来控制给水泵电机的工作状态,并进行相应的调整。

三、节能效益分析变频技术对给水泵电机的节能改造可以带来显著的节能效益和经济效益。

1.提高能效:通过变频技术控制给水泵电机的转速,可以使其在实际工况中保持最佳的能效,降低电机的无功耗和机械损耗,提高系统的效率。

2.节约能源:传统的固定速率供电方式会使给水泵电机在不同负载情况下效率低下,浪费大量的能源。

而变频技术可以根据实际需求实时调节给水泵的转速,使其在不同负载情况下达到最佳运行效果,节约能源。

变频水泵的节能技术及工作原理

变频水泵的节能技术及工作原理

变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种节能高效的水泵设备,通过采用变频技术来实现水泵的频率调节,从而达到节能的目的。

下面将详细介绍变频水泵的节能技术及工作原理。

一、变频水泵的节能技术1.变频调速技术:变频水泵采用变频器对电机进行调速,可以根据实际需要精确调节水泵的运行频率和转速,避免因为不同工况需要导致水泵运行在额定状态下,进而减少功耗。

2.智能控制技术:变频水泵配备智能控制系统,可以根据实时数据对水泵的工作状态进行智能调控。

通过对各种参数进行实时监测和分析,可以调节出最佳的工作状态,达到节能的目的。

3.伺服驱动技术:变频水泵采用伺服控制器对电机进行控制,可以根据实际负载情况实时调整电机的工作状态,从而达到更高的效率和节能的目的。

4.多级泵系统:变频水泵可以采用多级泵系统,通过根据实际需要选择不同级数的泵组合,实现多级增压。

这样可以在不同工况下选择最适合的泵级,避免过大或过小的功率消耗。

5.自动控制技术:变频水泵通过自动控制技术,可以根据实际工作需求自动启动和停止。

通过设定合理的启停时间和频率调节方式,可以避免不必要的能量浪费,达到节能效果。

二、变频水泵的工作原理1.变频器:变频器是变频水泵的核心设备,主要功能是将交流电源的频率转换为电机驱动所需频率。

通过调节变频器的输出频率,可以实现对电机转速的精确控制。

2.电机:电机是变频水泵的驱动设备,根据变频器的输出频率进行转速调节。

变频水泵通常采用三相异步电机作为驱动电机,其转速可以通过变频器的调节实现范围广泛的转速调节。

3.水泵:水泵是变频水泵的工作部件,主要用于将液体输送到指定位置。

水泵通常由水泵、叶轮、轴承和密封等组成,通过电机的驱动实现水泵叶轮的旋转,从而达到液体的输送目的。

首先,变频器接受外部的控制信号,并根据控制信号的要求设置合适的频率输出。

然后,变频器将调整后的频率输出给电机,电机根据频率的变化调整自身的转速。

最后,电机驱动水泵的叶轮旋转,使液体从进口处进入水泵并经过叶轮的作用,最终通过出口处输出。

循环水泵变频改造节能方案

循环水泵变频改造节能方案

智盛石油化工(惠州)有限公司循环水泵变频节能改造技术方案书智盛(惠州)石油化工有限公司一、水泵类设备的节能原理由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)根据上述原理可知:降低水泵、风机的转速就,水泵、风机的功率可以下降得更多。

例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=(45/50)3=0.729,即P45=0.729P50(P为电机轴功率);将供电频率由50Hz降为40Hz,则P40/P50=(40/50)3=0.512,即P40=0.512P50(P为电机轴功率)。

二、变频调速的基本原理及特性对于普通异步电机的无级调速,必须采用变频变压,同时进行的方法才能够实现,异步电机的调速下述公式,因此利用变频技术,调整电机的供电频率,使电机得到任意转速。

N=60f(1-S)/PN:表示转速f:表示频率S:表示滑差率P:表示电机极对数从电机的设计特性,如单纯改变频率,会造成严重的磁过饱和或转矩变软,根据电机转矩特性以下可知只要在频率F变化时,电压V跟踪变化,保持压频比V/F为常数,即可保证电机在变频调速的同时,保证恒转矩输出。

如图下图所示M=K(V/F)2M:表示转矩V:表示电压F:表示频率K:为系数V,(M) M0F,(N)0NV/F关系转矩关系三、循环水泵工况目前有循环水泵2台,功率各为75KW ,其工作状况为:设备用水量小的时候,开一台循环水泵,一台冷却风机,此时设备用水量少,而水泵出水量远大于设备用水量,因此水泵无需全速运行就可满足设备用水量需求;在设备用水量大的时候,一台循环水泵供水量不够,必须开两台循环水泵和两台冷却风机,两台泵水量供水量远远超过设备用水量需求,因此存在着大量的电能白白的消耗掉了,鉴于以上工况,对现有的设备进行变频技术改造是非常有必要的,通过调节电机的转速达到节能的目的。

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水泵电机变频节能改造姓名:梅军阳单位:昆钢玉钢邮政编码:653100 摘要:本论文主要陈述了玉钢轧钢水处理站浊环1#、2#循环水泵高压电机变频改造前后进行了对比分析,从改造后的实际运行工况来看,操作控制更简单,更方便,更稳定,能耗得到了大大降低,设备使用性能得到更加稳定,减少了设备的故障率,大大降低了维护检修费用。

关键词:变频,水泵, 电机,节能改造一、水处理工况玉钢轧钢水处理站主要是带钢生产线使用后污水进行处理循环使用的,浊环1#、2#高压循环水泵主要功能是向生产线设备提供冷却水及冲洗用水,正常情况下只需要用一台浊环水泵供给就能满足生产需要,另外一台做备用。

其工艺流程如图1:精轧机轧辊冷却粗轧水平轧辊冷却精轧立辊轧辊冷却图1轧钢水处理工艺流程简图生产线使用后污水流进沉淀池进行沉淀,经过化学除油泵打到化学除油器进行除油处理后经冷却塔冷却至浊环水池,在用1#、2#浊环高压泵送到主生产设备上,水处理站是根据主生产线所需用水量通过出口阀门开关大小控制,把水供至主生产设备进行冷却及冲洗用水。

二、节能分析改造前浊环水泵是用三相交流异步电动机拖动,电动机是直接启动,启动电流等于7-7倍额定电流,这不但要求电网容量高,而且启动时对设备和电网造成严重的冲击,大大的影响了使用寿命,。

使用变频装置,利用变频器的软启动功能将使起动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减少了对电网的冲击和电容量的要求,延长了设备的使用寿命。

出口管道流量的控制是通过对浊环水泵出口阀门对水量进行调节,电机的功率就浪费在了阀门上。

整个系统主要有以下几个问题。

1)操作不便为了满足主生产设备的供水正常,使整个循环水系统达到基本平衡,值班人员必须通过浊环水池安装的液位计对水位进行监控,当水量不平衡时值班人员必须通过浊环水泵出口阀门对水量进行调节,如果在生产不正常或情况变化大时调节阀门的次数也多,大大增加了值班人员的劳动强度。

而且用阀门调节出口流量精确度不高,调整用时过长,不能很好满足生产所需。

2)能耗消耗大生产正常时浊环水泵只需要开一备一,水泵启动后电机都在恒速下运行,在每台泵出口处安装有阀门对水量进行调节。

通过改变阀门开度来调节电机轴功率并不明显,这样大量电能消耗在电机转矩,水泵叶轮,电动阀门等管网设备上。

水泵电机额定电流是42.5A,正常运行时是42A,基本达到了满负荷运行, 这样会大大缩减了设备的使用寿命。

3)维检费用高水泵轴承,机封经常性损坏,出口阀门使用周期较短,造成了人工费费,材料费大幅调高;电机温度经常性过高,对电机的使用寿命有直接的影响。

鉴于上述因素我们考虑对水处理2台浊环水泵中型高压三相异步电动机进行变频调速改造。

三、变频节能原理论述1、变频调速原理根据交流电动机工作原理中的转速关系:n=60f(1-S)/P式中:n———异步电动机的转速;f———异步电动机的频率;s———电动机转差率;p———电动机极对数。

由上式可知,改变电动机定子绕组的电源频率f,就可以改变电动机的同步转速,从而改变交流电动机转速。

当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。

变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

2、水泵变频节能原理水泵变频节能原理如图2所示。

在图2中曲线1为水泵在恒速下扬程H和流量Q的特性曲线,曲线2是管网水阻特性(阀门开度为100%)。

假设水泵在设计时工作在A点的效率最高,输出水量Q1为100%,此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。

根据工艺要求,当流量需从Q1减少到Q2(例如70%)时,如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力,使管网阻力特性变到为曲线3,系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行,由图中可以看出,水压反而增加了,轴功率P2与面积BH20Q2成正比,减少不多。

与此相类似的,如果采用变频调速技术改变泵类、设备转速来控制现场压力、温度、水位等其它过程控制参量,将水泵转速由N1降到N2,根据水泵的比例定律,可以画出在转速N2下扬程H和流量Q特性如曲线4所示,可见在满足同样流量Q2的情况下,扬程H3将大幅度降低,功率P3(相等于面积CH30Q2)也随着显著减少,节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比,节能的效果是十分明显的。

图2.节能示意图也就是说,采用变频调速技术改变电机转速的方法,要比采用阀门、挡板调节更为节能经济,设备运行工况也将得到明显改善。

因此在有水泵的机械设备中,采用变频控制水泵电机转速的方式来调节流量,在节能上是一个最有效的方法。

在玉钢的实际生产中,调节水泵的流量都是通过改变阀门开度来实现,与之前所分析的结果对比,使用变频调节电机转速的方式来代替现在的阀门调节流量方式,将真正实现节能的目的。

据此,对生产系统中电机控制系统进行变频器改造,以替代传统的低效阀门调节方式可取得很好的节能效果。

用变频器对水泵电机控制系统进行改造十分简单,不需对原系统进行任何改变,由变频器对水泵电机进行转速控制以达到调节流量目的,且投资回报率极其乐观。

四、水泵变频改造方案和实施1、原系统方案原系统由10KVⅠⅡ两路电源分别经高压开关柜至1#、2#高压浊环水泵电机,电机与水泵直接相连。

启动时在QF2或QF3开关在热备用状态下,出口阀门关闭位置,在机旁直接启动电动机,待电动机运行正常后再来打开出口阀门来调节出口供水流量,压力,启机过程用时较长,大大降低了工作效率,直接影响了主生产线生产产量,提高了吨钢成本费用。

原供电系统图如图3:图3:原供电系统图2、HARSVERT—A高压变频器我公司根据挑选和对比,决定采用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT—A高压变频器对1#、2#浊环泵电动机控制系统进行改造。

HARSVERT—A系列高压变频调速系统的结构见图4,由移相变压器、功率单元和控制器组成。

10KV系列有24个功率单元,每8个功率单元串联构成一相。

图4 HARSVERT—A系列高压变频器结构图每个功率单元结构上完全一致,如图5可以互换,其电路结构见图,为基本的交—直—交单相电压型逆变电路,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,可得到如图所示的波形,如图5。

图5 HARSVERT—A系列高压变频器功率单元结构图输入侧由移相变压器给每个单元供电,移相变压器的副边绕组为三组,对10KV系列,构成48脉冲整流方式;这种多级移相叠加的整流方式可以大大的改善网侧的电流波形,使其负载下的网侧功率因素接近1。

另外,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,类似常规低压变频器,便使用现有的成熟技术。

输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电,通过对每个单元的PWM波形进行重组,可得到如下图6 PWM波形。

这种波形正弦度好,dv/dt小,可减少对电缆和电机的绝缘损坏,无须输出滤波器就可以使电缆长度很长,电机不需要降额使用,可直接用于旧设备的改造。

图6 HARSVERT—A系列高压变频器相电压波形3、改造设计方案根据工艺情况,正常生产时只需要开一台浊环泵就能满足生产,同时为了更好的节能,降低设备费用的高昂投入以及运行稳定性的要求,决定变频器系统采用一拖二自动工/变频切换方案,图7。

即: 配备一台高压变频器,通过倒闸切换开关把高压变频器切换到要运行的浊环水泵上去。

另外一台工频备用或工频运行,正常情况下一台浊环水泵就能满足生产,变频调速系统电源可以有原来的1#、2#10kV电压等级电源系统根据运行情况分别供给。

图7 改造后系统原理图主要功能为:高压变频器可以拖动1#浊环泵电动机实现变频运行,也可以通过切换拖动2#浊环泵电动机实现变频运行,但不能同时变频运行。

1#、2#浊环泵电动机均具备工频旁路功能,可实现任意一台电动机的变频运行,另外一台处于工频备用或工频运行,当高压变频器故障时,通过倒闸退出变频,可直接切换工频运行,不会影响生产。

这样我们可以充分合理的利用现有设备,大大降低设备上的投资,且能正常的满足生产。

4、设备参数(1)电动机参数表一中型高压三相异步电动机技术参数表二 SB-X型轴开式单级双离心式水泵(2)变频器参数变频器主要技术指标:型号:HARSVERT-A10/045 功率:800kW输入电压:10KV;输入电压:10KV;输入频率:45-55Hz 输出频率范围:0.5-120 Hz过载能力:120%一分钟,50%立即保护。

加减速度:0.1-3000S保护特性:过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护等。

5、改造后系统工作原理工作原理见图7所示,1#、2#浊环泵共同采用一套变频调速装置。

其中QF1、QF2表示高压开关、TF表示高压变频器、M表示浊环水泵电动机; QS1和QS4之间、QS2和QS5之间、QS3和QS2之间、QS6和QS5之间刀闸均存在机械闭锁关系,防止高压变频器输出侧与另外一段10 kV 电源侧短路。

高压开关QF2、QF3是现场已有设备,安装在水处理高压配电室,QF2、QF3只具备手动合闸功能,前提要有高压变频器允许合闸信号。

高压变频器安装于另外独立一间房间,通过电缆与高压配电室高压开关QF2、QF3直接相连接。

QS1、QS4、QS2、QS5、QS3、QS6刀闸分别安装高压变频器旁路柜上。

“高压变频器室”内所有开关的2路直流控制电源、2路动力直流电源均由#2机直流母线供电。

1#浊环泵变频运行时,断开QS3、QS4,合上QS2、QS1、 QS6,在合上QF2开关,1#浊环泵处于变频运行状态; 2#浊环泵处于工频备用状态。

当1#浊环泵变频运行故障跳闸时,合上QF3开关起动2#浊环泵工频运行。

这样可以大大减少操作时间,能迅速恢复生产。

反之2#浊环泵变频运行时,1#浊环泵也可以处于工频备用状态。

以这种思路改造有两个好处:一是投资较少,二、是充分利用了原来的既有设备。

五、运行效果分析通过对1#2#浊环水泵电机的改造前后运行效果对比情况来看主要优点如下:表三改造前、后运行参数数据分析1、采用变频调器对水泵电机调速后节能上与以前水泵电机恒速控制相比普遍节能在20%以上。

2、采用变频调节水泵电机转速可实现水泵电机的空载软启动,启动峰值电流和时间大为减少,避免了因启动电流大造成电机及电缆的绝缘老化。

3、采用变频调节水泵电机转速机械磨损大为降低,机械故障率降为原来的35—50%左右,大大降低了设备维护费用节约了生产成本,避免了由于较大电动力矩造成对电机的机械冲击,延长了电机的寿命减少了对电机的维护工作量。

4、采用变频调器对水泵电机调速后阀门全开,不参与流量调节,减少了阀门维护工作量;不仅达到了降耗节能的目的,同时还减小了管道系统的振动,使管道压力减小,延长了管道的使用寿命和检修周期,使系统运行稳定性得到改善。

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