高压变频器在热网循环系统的应用
变频器在热网中的应用介绍
变频器在热网中的应用介绍
夏帅
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2022(37)6
【摘要】为了实现供热系统电机的精准控制、降低整体能耗,提出将变频器运用到供热系统水泵、风机的驱动电机控制中。
介绍了变频器工作原理,对其实际应用情况及节能效果进行了说明,同时指出变频器在实际应用中应注意的事项,为提升热网控制中变频器的使用效率提供参考。
【总页数】4页(P148-151)
【作者】夏帅
【作者单位】太原热力集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM621
【相关文献】
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高压变频器在热电厂的应用分析
Ｏ ． 引言 近年来 ． 随着我 国电力电子技术在我 国的发展 ． 变频调 速技术因 其在频率调整范 围、 动态响应速度 、 功 率补偿等方面具有 比传统交流 调速更优的特性 ． 在各个行业都获得 了广泛的应用 随着我 国电力体制 改革的不断深入 ， 以及 “ 厂 网分开 、 竞 价上网” 政策 的推行 ， 电厂在发展中也面临着提高用电效率 、 降低发电成本 、 提 高企业竞争力 的压 力 ． 在此背景下 ． 变频技术在 电厂 发电领域获得 了 更加广阔的应用。 下文中 ， 将结合笔者 自 身工作经验 ， 对 高压变频器在
１ ． Hale Waihona Puke 电厂 与变 频 技 术 简 介
热 电厂是指兼具发电与供热 功能 的火 电厂 ． 热 电厂 的装机容量和 机组 规模 一般 比火电厂小 ． 由于兼 具了供热功能 。 热 电厂的锅炉容量 比一般火 电厂要大 随着电力体制改革后 ． “ 竞价上 网” 政策的提出， 热 电厂面临更更大的降低 发电成本 的压力 。 变频器 （ Ｖ Ｆ Ｄ ） 是指通过绝缘栅 双极型 晶体管 （ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ） 的开断 ， 来完 成 对电机工作电源的 电压和频 率的调节 ． 从而起 到变 频调速 、 节省能 源的作用 。此外 ， 变频器还可以起 到过流 、 过压保护功能 ， 变频技术有 利于节约资源 、 提升效率 ． 在 工业控制和高压 直流输 电等领域获得 了 广阔的应用 。 目前 ． 变频调速技术在 电厂发电系统 中的应用还 不够深入 ． 主要 面临这以下两个 问题 ： 首先 ， 火电厂中的用电设备普遍功率较大 、 供电 电压相对较高． 而变频开关器件 由于设计所 限 ． 耐压水平一般不高。 其 次． 适用于热 电厂 的高电压大容量变频器一般 成本较高 、 技术难度较 大． 很多小型热 电厂处 于经济效益考虑 ． 会选择其它方式。 高压变频器 在热电厂的应用 ． 目 前 多集 中于 电厂的风机和水 泵节能以及电厂控 制 方面 ． 下文中 ， 将 以高压变频器在热电厂锅炉引风机上的应 用为例 ， 浅
高压变频器在热网循环系统的应用
高压变频器在热网循环系统的应用
高压变频器是一种通过电能转换控制电机转速的设备，广泛应用于各种工业领域。
在
热网循环系统中，高压变频器可以控制加热水泵等设备的运行，从而达到节能降耗的目
的。
热网循环系统是一种通过管道将热水或蒸汽运送到各个用热点的系统。
在循环系统中，水泵的功率通常是较大的，因为水泵需要提供足够的压力和流量将水或蒸汽运送到各个用
热点。
传统的水泵控制方式是采用阀门控制流量和压力，这种方式存在一定的能耗浪费。
而高压变频器则可以通过调整水泵的转速来控制流量和压力，实现能量高效利用。
高压变频器的工作原理是将交流电转换成高频电，再将高频电转换成直流电通过传动
器将电机带动，控制电机输出的转速和扭矩。
通过对电机的精细控制，高压变频器可以达
到节能降耗的目的。
在热网循环系统中，高压变频器可以通过控制水泵的转速来控制流量和压力，从而避
免因为阀门过大过小而导致的能耗浪费问题。
同时，高压变频器还可以通过在低流量和低
负载条件下降低水泵的转速，从而避免水泵空转和减少水泵的噪音，延长设备使用寿命。
另外，高压变频器还可以通过减少水泵的起停次数，降低水泵的运行噪音，减少设备的维
护成本。
高压变频技术在供热运行中的应用分析
【 关键词 】 高压变频 ； 术指标 ； 技 经济指标 ； ； 节电 实时性 ； 精确度 １企 业概 况 ． 蓬莱市滨海热力有 限公 司成立 于 ２０ 年 ８ ２ ０５ 月 ６日． 为蓬莱市 是 城 区居 民 、 建单位 、 公 商业门市 ， 区工业企业提 供集 中供 暖、 汽 开发 供 的专业公 司， 承担着蓬莱市集 中供热 的开发 、 建设 、 运行 、 经营、 维护管
高压变频器平均输入 电流为 ７ Ａ， 均输 出电流为 ８ Ａ： ４ 平 ２ 高压变频 器平 均输入 电压为 ６２Ｖ， ０６ 平均输出电压为 ４ ２Ｖ： ４９ 电机平 均转速为 １ １ｄ ｉ： ０ ５ ｍ ｎ 热网平 均供水压力为 ０ ２Ｍ ａ ， ｐ： ９ 热网平 均供水 压力为 ０ ５Ｍ ａ ． ｐ： ４ 热 网平均流量为 ２ ７ ｍ ／ １０ ３ ｈ 具 以上数据来看 ， 用液力耦合器调速 ， 均效 率为 ９． 而使 使 平 ０５ ％。 用高压变频器进行调 速时 。 效率可达 ９． 由此可知 ， ８ ％， ７ 使用 高压变频 器后 ． 统的稳定性得到 了很好的改善 ， 系 由于液力耦 合器是机 械式调 整所 以。 控制精度和反映速度都无法跟高压变频器相媲美 。 ３ 经济指标分析 ． ５ 高压 变频运 行时 ： 电压 ： ２Ｋ ， 均输入 电流 ： Ａ功率 因 输入 ６ ６ Ｖ平 ０ ７ ＇ ４ 数：．８ ０９
Ｐ ＝１７ ２ ６ ２ Ｖｘ ４ ０． ＝ ５ ．ＫＷ ．３ ｘ ０ ６ ７ Ａｘ ９８ ７ ６９
液力耦合器运行时 ： 电压： ２ Ｖ电机电流： Ａ功率因数： ８ 。 ６ ６， ０ ６ ， ２ ０ ６ ．
３ ．８ ５ ８ Ａ；
２应用背景 ．
我公 司在 以往供 热过程 当中 ． ２台 ８ ０ Ｗ循 环泵同时运行 ． 用 ０Ｋ 为 整 个城 区供热 ， 速设 备为液力耦 合器 ， 调 在实 际应用过程 当 中。 发现 两个问题 ， 当热网供水压 力需要及 时调 节时 ， 是 由于精度过 一是 往往 低， 反映较慢 ， 不能达到 即时调节 的效果 ； 二是电耗 大 。 由于液力耦合 器不属于节 能设 备 ， 控制油温就不 得不 安装冷却 系统 ． 当中 要想 无形 就增加了一个耗 电系统 。 以电耗 比较大 。 所 基于 以上情况 ， 热力公司经
浅谈变频器在供热循环系统的应用
变频技术在供热循环系统的应用田忠宝随着计算机技术和电力电子技术的发展，低压变频器的应用也得到了快速发展。
这几年低压变频器在采油厂采油生产各类工艺技术中得到了广泛应用。
采用变频器调速可以提高机械的控制精度、生产效率和产品质量，降低能耗，在孤东采油厂许多生产工艺中取得了显著的节能效果。
一、变频器的节能原理1、变频节能变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。
当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。
风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。
当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
由流体力学可知，P(功率)＝Q(流量)×H(压力)，流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N 的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
所队当所要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。
这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40一50，从而达到节电的目的。
例如：一台离心泵电机功率为55千瓦，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16千瓦，省电48.8，当转速下降到原转速的l／2时，其耗电量为6.875千瓦，省电87.5。
2、功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
高压变频器在循环水系统中的应用
Ｏ ． １ ５
０ ． １ １ ２ ４ ． ５
５ ２
５ ４
０ ． ８ ２
Ｏ ． ８ ２
转速 ： ７ ４ ５ ｒ ／ ｍｉ ｎ 功率 因数 ： ０ ． ８ ５ 工作制 ： 数量 ： ４ 台
冷却方式 ： Ｉ Ｃ ６ １ Ｉ 绝缘等级 ： Ｉ Ｐ ４ ４
水 大户空分压缩机满负荷生产 ， 合成压 缩机达 额定负荷 ７ Ｏ 。 因此 ， 当 甲醇满 负荷生产时 ， 循环水量应有所 增大 ， 但增加 比例
不会太大 。
该循环水系统是确保 甲醇车间正常生产 的重要 组成部分 ，
它承担着 向空分、 合 成、 精馏 等系统 提供质量 合格 的循环水 的
型号 ： Ｙ ＫＫ ６ ３ ０ — ８ 功率 ： ８ ０ ０ ｋ Ｗ 电机 电压 ： １ ０ ０ ０ ０Ｖ 电流 ： ５ ７ ． ９ Ａ 相数 ：
数量 ： ４
接法 ： Ｙ
５ ０
６ ０
０ ． ４ １
０ ． ４ ０
Ｏ ． ５ ２
Ｏ ． ５ ２
示 意 图如 图 １ 所示 。
１ － ２ 运 行 数 据
由于现场实时调节水泵出 口阀门极为不便 ， 当环境 温度或 用户需求发生变 化时 ， 为调节水 温 ， 现场采 用了增加 冷却 塔风
机运行 台数 的处 理措 施 ， 该 方 法进 一步 增 加 了系 统 的 电能
消耗 。
２ ． ３ 电机 直 接 启 动 ， 启 动冲 击 电流 大
器在 甲醇生 产循环 水系 统 中的实际应 用情 况 。 关 键词 ： 高压变 频器 ； 循环 水系统 ； 节能
０ 引 言
本公 司甲醇车间循环水工 段主体设备是 ４台型
高压变频器在大连开发区热电厂给水泵中的应用
高压变频器在大连开发区热电厂给水泵中的应用 (1)2008-07-21 11:38:44 来源：互联网大连开发区热电厂是目前大连开发区唯一的以供热为主，热电联产的燃煤电厂。
目前总装机容量为14.4万kW、两台6万kW和两台1.2万kW机组，两台75t/h，一台130t/h，三台220t/h锅炉。
2000年，大连开发区热电厂重组，成为国电电力发展股份有限公司下属的全资发电、供热企业。
关键字：高压变频器[59篇] 热电厂[5篇] 水泵[37篇]大连开发区热电厂是目前大连开发区唯一的以供热为主，热电联产的燃煤电厂。
目前总装机容量为14.4万kW、两台6万kW和两台1.2万kW机组，两台75t/h，一台130t/h，三台220t/h锅炉。
2000年，大连开发区热电厂重组，成为国电电力发展股份有限公司下属的全资发电、供热企业。
近年来，随着电、煤价格逐步上涨，我厂发电成本逐年增加，为降低厂用电率，我们通过多方调研，决定对厂内的高压电机进行调速节能改造，以提高企业的市场竞争能力。
我厂二期三台220t/h锅炉，配备四台高压给水泵。
四台水泵入口侧的取水均取自除氧器出口的公用母管，给水泵出口侧均汇入同一母管，锅炉的给水量靠水位调节门进行控制，如果给水量偏差大的时候，就需要开给水再循环门，部分水量再回到除氧器，形成了自循环，浪费了大量的水资源和电力资源，有较大的节能潜力。
热网循环泵改造前，供热负荷变化时需要通过调节泵的出口门的开度来调节水量，实际上是靠压损来减少给水流量，而电机的出力却没有变化。
调速改造后，就可以将出口门全部打开，通过调节转速来控制流量，可以方便的调整机组的供热量，也具有非常大的节能潜力。
2005年，我们实地考查并比较了多家高压变频器生产厂家，最终，选择了国内高压变频器市场占有率最高的北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频器，对一台锅炉给水泵电机和一台热网循环泵电机进行了变频调速改造。
1．主回路方案变频控制为一拖一方案，配备一台变频器。
高压变频器在热网循环泵上的应用
高压变频器在内蒙古丰泰发电有限公司热网循环泵上的应用关键词:动力源变频调速热网循环泵节能北京动力源科技股份有限公司鲁鹏1.引言位于内蒙古呼和浩特市西郊的内蒙古丰泰发电有限公司是由内蒙古蒙电华能热电股份有限公司、北方联合电力有限责任公司和香港超宝控股有限公司共同出资组建的中外合资企业。
它是内蒙古电力行业中第一家按照《中外合资企业法》组建的具有独立法人资格的中外合资发电供热企业,装机容量 2 × 200 兆瓦。
供热面积660 万平米。
2004 年10 月,呼和浩特科林热电有限责任公司(原呼和浩特发电厂和内蒙古丰泰发电有限公司实行“一个电厂、两个公司、统一管理,分帐核算”的管理模式,统称为“北方联合电力有限责任公司呼和浩特热电厂”。
2.简介热力网的稳定主要取决于锅炉、热网循环系统和管线。
锅炉安全、稳定的经济运行一般遵循“一守,三动”的控制原则,即主要是以风、灰、煤相互配比来完成锅炉的经济性燃烧。
而热网循环系统主要保证水循环稳定和压力恒定,即控制好水位达到安全运行的目的。
供热负荷变化时需要调节水量,如果通过调节泵的出口门的开度来实现,实际上是靠压损来减少给水流量,而电机的出力却没有变化。
所以热网循环泵最佳方案就是采用变频器进行调速,这样就可以将出口门全部打开,通过调节转速来控制流量,可以方便的调整机组的供热量,这样具有非常大的节能潜力。
2007年1月内蒙古丰泰发电有限公司经过多方考察,决定对#1热网循环泵电动机实施变频改造,采用北京动力源科技股份有限公司生产的HINV系列高压变频器。
3.热网泵电机参数适配变频器4.系统改造方案4.1 系统主回路变频器控制为一拖一方案。
变频器接于电压为6 KV的主动力电源系统,用于电动机的变频调速。
为了增加运行安全性,变频器另加一套旁路系统,设计方案如下:电源母线:为高压变频器提供主电源的供电母线。
QF:变频器上端的高压断路器。
QS1、QS2、QS3为柜内高压隔离开关示意图。
高压大容量变频器在火力发电厂中的应用
高压大容量变频器在火力发电厂中的应用摘要：介绍了目前高压变频器产品的特点，以及高压变频器在火力发电厂应用时的三种接线方案，分析了这三种接线方案的优缺点和适用场合，并从设计的角度提出了一些需要注意的问题。
应用实例的运行情况表明，在火力发电厂中应用高压大容量变频器，可降低发电厂的厂用电率，提高机组的运行性能。
关键词：火力发电厂高压变频器接线随着交流变频调速技术的高速发展，低压变频器以其通用性广、可靠性高、控制灵活以及通信的网络化、容量的扩大化等特点在各个领域已得到了广泛应用。
同时，由于新型电力电子器件如绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换向晶闸管（IGCT）等的出现，计算机技术的发展和新型的控制理论（如矢量控制技术、直接转矩控制技术）的应用，高压变频器（国外称之为中压变频器）也得到了快速发展。
其应用主要是在冶金、纺织、化工等工业领域，近两年才在发电厂得到少量应用。
1 高压变频器的特点同低压变频器相比，高压变频器具有以下特点：a）低压变频器功率元件多为IGBT。
对于某些小容量变频器则采用了智能功率模块(IPM)，如日立公司生产的J300系列就采用了IPM，该系列最大容量为76 k VA。
而高压变频器元件采用的功率元件种类较多，各种元件的耐压和通流能力不同，应用的变频器型式也不同。
具有代表性的高压变频器和功率元件如表1所示。
世界上生产高压变频器的厂家较多，除表1外还有其它厂家，如俄罗斯莫斯科电力科学研究院（华能北京热电厂在热网水泵上采用了该公司ЭTBA系列变频器），法国CEGELEC公司，日本三菱公司、东芝公司，意大利的ANSALDO 公司等。
我国目前也有一些公司生产高压变频器，如成都东方凯奇电气有限责任公司、北京先行新机电技术有限责任公司等。
b）由于低压IGBT在低压变频器中得到了广泛应用，所以低压变频器已趋于电压源型；而对于高压变频器，仍在千方百计地寻求办法解决功率元件的耐压问题。
目前高压变频器有多种电路结构，如三电平电压源型、多电平电压源型、电流源型和采用低压单相变频器串联的高压变频器。
变频器在集中供热电气自动化控制中的应用分析
变频器在集中供热电气自动化控制中的应用分析摘要：目前，自动化控制技术在集中供热系统运用广泛。
变频器作为集中供热电气自动化控制系统的调节环节，在供热系统自动控制过程中起关键的作用。
该技术能够使供热系统电气自控的需求得到充分实现，大大提高供热系统的稳定性、安全性，并有良好的节能效果，大大节约能源消耗。
变频器在供热行业保证供热质量、提高供热效率方面效果显著。
关键词：集中供热；电气自动化；变频器；前言集中供热通常是指热源通过城市高温供热管道将热水送至各居民小区企业中的换热站，在换热站内高温管道（一次网）中的热水与供热用户室内散热器的热水管（二次网）通过换热器交换热量，经过换热后二次网中热水流入各热用户。
热源厂、换热站的循环泵、补水泵是用电的主要设备，如果采用直接启动或普通软启动器启动，由于不能调速运行，就需要用阀门进行节流控制，并且许多工况参数不易调节，造成能源浪费，甚至对管网的稳定运行造成一些不安全因素。
如果采用变频器调速的方法，就会解决以上问题。
在节能运行宗旨的指导下，变频器已成为绝大多数供数企业供热系统中的必选设备。
其应用可使耗电量大大降低，节能效果十分明显，达到20%以上。
一、变频器的性能及其在自动化技术中的作用1.变频器是主要以变频调速技术来控制设备运转速度的一种控制器。
用它来控制交流电机时，能使电机实现无极调速。
通常电机的运转速度代表了其的运行功率，根据这一原理变频器可以控制电机的能源消耗，与工频运行的电机相比，具有良好的节能效果。
同时，变频器的无极变速性能可以极大地降低电机在启动或变速过程中产生冲击电流，避免对设备本身及被控系统产生不利的影响，能够延长设备的使用寿命，提高系统的稳定性、安全性。
2.自动化控制系统由测量单元、信号传输单元、数据处理单元、执行单元等组成，变频器作为一种数据处理单元与执行单元之间环节的控制设备，使得自动控制系统功能得以充分实现。
首先，数据处理单元接受外界信号，经过分析、处理，将信号输出给变频器，变频器将接受的命令转化为自身控制电路的电源信号，将所需的电压、频率输送到电机，来平滑地控制电机的转速，使自动化调节系统更加精确、有效。
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高压变频器在热网循环系统的应用
一、高压变频器的工作原理
高压变频器是一种将交流电源转换为可控直流电源，再将直流电源通过变频电路将电
能产生可调频率和电压的电器设备。
其工作原理主要包括四个部分：整流器、滤波器、逆
变器和控制器。
整流器将交流电源转换为直流电源，滤波器对直流电进行滤波处理，逆变
器将直流电源转换为可控的交流电源，控制器则控制变频驱动电机的运行。
1. 控制水泵运行
热网循环系统中的水泵是供热循环的关键设备，其运行状态直接影响着系统的供热效
果和能耗。
而高压变频器可以通过调节电压和频率来精确控制水泵的运行速度和流量，使
水泵的运行更加稳定、高效，从而提高了供热系统的运行效率。
2. 调节阀门开度
3. 提高系统的稳定性
高压变频器具有快速响应、精确定位、无级调速和过载能力强等特点，能够在瞬时动
作下实现变频器的动态控制，从而提高了供热系统的稳定性和可靠性。
在系统运行过程中，变频器能够根据系统的实际运行状况对设备进行智能调整，从而保证了系统的稳定运行。
三、高压变频器在热网循环系统中的优势
1. 提高供热效率
2. 降低设备损耗
高压变频器具有电机软启动、变频调速等功能，能够避免设备在启动和停止过程中的
冲击和损耗，延长了设备的使用寿命。
通过对设备的智能调节控制，使设备的运行更加平
稳和安全，从而降低了设备的维护成本和运行成本。
3. 减少系统噪音
传统的固定频率供热系统在运行时通常会产生较大的噪音，而高压变频器能够通过对
设备的精准控制和调节，使系统的运行更加平稳静音。
通过减少系统的噪音，提升了用户
的使用体验和生活质量。
高压变频器在热网循环系统中的应用能够实现对设备的精确控制和调节，提高了供热
效率和节能性能，降低了设备的损耗和维护成本，并且减少了系统的噪音，为用户提供了
更加高效舒适的供热环境。
随着科技的不断进步和发展，相信高压变频器在热网循环系统
中的应用前景必将更加广阔。