《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設(shè)計應(yīng)用 > 高壓變頻器在大冶特鋼水廠給水泵中應(yīng)用
高壓變頻器在大冶特鋼水廠給水泵中應(yīng)用
摘要: 本文著重介紹了國產(chǎn)高壓變頻器在湖北大冶特鋼水廠的應(yīng)用情況。對高壓變頻系統(tǒng)作了說明,。改造結(jié)果表明,采用國產(chǎn)高壓變頻器對水廠的供水泵設(shè)備進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造,,具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
Abstract:
Key words :

    本文著重介紹了國產(chǎn)高壓變頻器在湖北大冶特鋼水廠的應(yīng)用情況,。對高壓變頻系統(tǒng)作了說明,。改造結(jié)果表明,采用國產(chǎn)高壓變頻器對水廠的供水泵設(shè)備進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造,,具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,。 


 關(guān)鍵: 高壓變頻器給水泵 節(jié)能 

一.引言:

    大冶特鋼水廠擔(dān)負(fù)著公司家屬區(qū)的供水任務(wù),日供水 30 萬噸,,供水泵房配備了六臺水泵機(jī)組,,其中 1# 、 2#,、3#,、4#機(jī)組為 550KW/6KV,5#,、6#機(jī)組為300KW/6KV,。改造前水泵全部定速運(yùn)行,,由于日夜供水流量變化較大,經(jīng)常需要倒開大小泵,,來滿足供水的需要,由于水泵頻繁啟停帶來的沖擊,,引起電機(jī),、水泵和閥門故障率增加,維修費(fèi)用增大,,另外也導(dǎo)致水壓經(jīng)常波動,,時常出現(xiàn)爆管等現(xiàn)象。為了穩(wěn)定供水壓力,,提高供水能力,,提升供水自動化水平,節(jié)約能源,,降低供水成本,,大冶特鋼公司水廠決定采用變頻器對水泵進(jìn)行調(diào)速改造。大冶特鋼公司水廠經(jīng)多方調(diào)研,,認(rèn)為高壓變頻器采用高 -低方案 ,、 高 -低-高方案技術(shù)落后,諧波大,,效率低,,決定采用高-高方式進(jìn)行改造,而高-高方式又可分為三電平,、器件直接串聯(lián)及功率單元串聯(lián)等方式,。目前,功率單元串聯(lián)方式技術(shù)最成熟,,產(chǎn)品運(yùn)行可靠,。水廠又經(jīng)多方比較性價比,決定選用我公司生產(chǎn)的風(fēng)光牌JD-BP37型高壓變頻器對1#,、 2# 水泵機(jī)組作調(diào)速改造,。風(fēng)光牌 JD-BP37 型 高壓變頻器為直接 高 -高、電壓源型變頻器,,采用功率單元串聯(lián)方式,,諧波少,功率因數(shù)高,,適用于普通電機(jī),,性能優(yōu)越,適合中國國情,。 

二.水廠設(shè)備概況:

    大冶特鋼公司水廠決定 1#,、2#機(jī)組采用變頻調(diào)速改造,,采用一帶二的形式,即高壓變頻器拖動1#,、2#機(jī)組任一臺,,當(dāng)其中一臺機(jī)組檢修時,拖動另外一臺機(jī)組運(yùn)行,。

1#機(jī)組電機(jī)和水泵的主要參數(shù)如下:

  1)水泵                                       2) 電機(jī) 

 型號 20SH-9                                     型號 JS158-6 

額定流量 2016m 3 /h                             額定功率 550KW 

額定揚(yáng)程 59m                                    額定電壓 6KV 

額定軸功率 390KW                                額定電流 64A 

 額定效率 83%                                   額定功率因數(shù) 0.89 

 額定轉(zhuǎn)速 970rpm                                 額定轉(zhuǎn)速 985rpm 

三.風(fēng)光牌JD-BP37-560F高壓變頻器的功能介紹:

    大冶特鋼公司水廠決定選用我公司生產(chǎn)的風(fēng)光牌JD-BP37-560F高壓變頻器對1#,、2# 水泵機(jī)組作調(diào)速改造。

3.1JD-BP37-560F高壓 變頻器的主要性能指標(biāo) : 

變頻器功率 560KW              額定輸出電流 80A 

輸入頻率 45HZ 到 55HZ         額定輸入電壓 6KV 

允許電壓波動 ± 20%           輸入功率因數(shù) ≥ 0 . 98 

輸出電壓范圍 0 ~6KV           變頻器效率 ≥ 96% 

輸出頻率范圍 0~50HZ           過載能力 100% 連續(xù) 160% 連續(xù) 1min 220% 允許 1 . 5S 

3.2 JD-BP37-560F 高壓變頻器主要技術(shù)性能:  

3.2.1 高——高電壓源型變頻器,,直接 6KV 輸入,,直接 6KV 輸出,無須任何輸出變壓器或?yàn)V波器,,適配于普通高壓電動機(jī),,對電機(jī)、電纜絕緣無損害,。 

3.2.2 輸入功率因數(shù)高,,電流諧波小,無須功率因數(shù)補(bǔ)償,、諧波抑制裝置,。 

3.2.3 單元電路模塊化設(shè)計,維護(hù)簡單,,互換性好,。 

3.2.4 輸出階梯正弦 PWM 波形。 

3.2.5 高壓主回路與控制器之間為光纖連接,,強(qiáng)弱電隔離,,安全可靠。 

3.2.6 完善的故障檢測,,精確的故障保護(hù)及準(zhǔn)確的定位顯示和報警,。 

3.2.7 內(nèi)置 PLC ,易于改變控制邏輯關(guān)系,,可靈活選擇現(xiàn)場控制 / 遠(yuǎn)程控制,,適應(yīng)現(xiàn)場多變需求。 

3.2.8 采用載波移相控制技術(shù),,大大抑制了輸出電壓的諧波成分,,保證輸出波形是完美正弦波。 

3.2.9 控制電源與高壓電相互獨(dú)立,,無高壓可以檢測變頻器輸出,,便于現(xiàn)場調(diào)試以及培訓(xùn)操作人員便于維護(hù)。 

3.2.10 采用準(zhǔn)優(yōu)化 SPWM 調(diào)制技術(shù),,電壓利用率高,。 

3.2.11 功率單元經(jīng) 24 小時高溫老化,、 150 %負(fù)載試驗(yàn),可靠性高,。 

3.2.12 中文 Windows 操作界面,,彩色液晶觸摸屏操作。主界面如圖 2 示,。用戶操作監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善,,系統(tǒng)包括上位機(jī)(商用 PC 機(jī))、下位機(jī)(工控機(jī)),、單片機(jī),。其中單片機(jī)給用戶提供一個 4 位 LED 數(shù)碼顯示屏和一個 12 鍵的小鍵盤操作平臺,,可對變頻器進(jìn)行全部操作,,包括參數(shù)設(shè)置和各種運(yùn)行指令。工控機(jī)用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操作平臺,,其功能更齊全,,包括參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定,、運(yùn)行操作,、運(yùn)行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等,。上位機(jī)(商用 PC 機(jī))放在總控室,,可對多臺變頻器進(jìn)行遙測、遙控,。若只有一臺變頻器,,上位機(jī)可省,或讓客戶自定,。 

3.2.13 可接收和輸出多路工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號,。 

3.2.14 可打印輸出運(yùn)行報表 。 

變頻器除了以上基本功能以外 , 還具有如下特殊功能 :

(1).閥門真空度檢測,。變頻器在啟動水泵以前 ,會自動判斷真空度的值,如果沒有真空度或沒有達(dá)到要求,變頻器會提供報警信號,并拒絕啟動水泵,。 

(2)配置工頻旁路。 變頻提供手動旁路開關(guān) , 使水泵機(jī)組既可變頻運(yùn)行 , 又可工頻運(yùn)行,。

(3)電機(jī)溫度自主控制,。變頻器對電機(jī)溫度進(jìn)行檢測 , 并在變頻器主界面顯示電機(jī)溫度 。當(dāng) 電機(jī)溫度過高時 , 變頻器會提供報警信號,。

(4)具有“本地”及“遠(yuǎn)程”兩種工作方式,。 根據(jù)用戶的需要,既可以在變頻器旁開停操作及調(diào)節(jié)參數(shù),也可在遠(yuǎn)程的控制室通過微機(jī)對水泵進(jìn)行控制 

(5)具有閥門聯(lián)動功能。在開泵和停泵的過程中 , 值班人員無需再對 閥門進(jìn)行任何操作 ,減輕了工人的勞動強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)開停泵的全部自動化,。

(6)具有遠(yuǎn)程撥號監(jiān)控功能,。 公司領(lǐng)導(dǎo)需要了解變頻器現(xiàn)場運(yùn)行情況 , 只需在終端微機(jī)安裝遠(yuǎn)程撥號軟件,在需要時撥通專線電話 , 即可看到變頻器現(xiàn)場運(yùn)行情況 ,。 

四.改造方案:  

    2004 年 8 月,山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司和大冶特鋼公司水廠簽定變頻器購貨合同,    2004年10月,變頻器正式投入運(yùn)行,調(diào)試一次成功,并完成變頻器驗(yàn)收工作。                    

五.變頻器運(yùn)行情況:                                                                     

    從變頻器投入運(yùn)行近9個月的時間看,用戶完全達(dá)到了變頻改造的目的,使用變頻器后有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)操作簡便,易于觀察,。 變頻器運(yùn)行時的所有數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)在上位機(jī)顯示屏都可顯示 ,如運(yùn)行頻率,輸入電壓,輸入電流,輸出電壓,輸出電流,開閉環(huán),壓力值等,。上位機(jī)顯示屏操作簡單明了,觀察方便,。 

(2)電機(jī)及水泵機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn),溫升正常,。 采用變頻器拖動的 1#、2#機(jī)組,電機(jī)為沈陽電機(jī)廠于1986年6月出廠的普通三相異步電動機(jī),水泵為沈陽水泵廠于1987年8月出廠的離心式清水泵,。在水泵機(jī)組的整個調(diào)速范圍內(nèi),電機(jī)和水泵都平穩(wěn)運(yùn)行,沒有出現(xiàn)異常振動和噪音,電機(jī)及水泵的溫升也在正常范圍之內(nèi),且變頻器為軟啟動,啟動電流小,對機(jī)組的機(jī)械沖擊也大幅度減小,。 

(3)變頻器運(yùn)行穩(wěn)定,性能良好。 風(fēng)光牌 JD-BP37-560F高壓變頻器投入運(yùn)行以來,運(yùn)行穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)平滑可靠,電壓和電流正常,沒有出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,。 

(4)減輕了值班人員的勞動強(qiáng)度。 由于變頻器具有閥門聯(lián)動功能 ,隨著供水水量的變化, 值班人員在值班時通過微機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作,不再需要頻繁地開停大小泵及閥門,工作量大大減小,。 

(5)恒壓控制,。采用壓力恒壓控制 ,用戶只需根據(jù)實(shí)際供水需要設(shè)定所需壓力,變頻器自動恒壓運(yùn)行,,壓力設(shè)定方便,,精確穩(wěn)定,保證管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,,提高了供水質(zhì)量,。 

(6)降低了維護(hù)費(fèi)用。 由于變頻器對電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動,,啟動電流小,,對水泵機(jī)組沒有任何機(jī)械沖擊,相應(yīng)地延長了水泵,、電機(jī)及閥門的使用壽命,,大大降低了維護(hù)工作量和維護(hù)成本。 

(7)節(jié)電效果明顯,。 在大冶特鋼公司水廠,,目前采用多臺水泵并聯(lián)供水方式,由于日夜供水量變化大,,水廠一般采用開停大小泵的方式進(jìn)行調(diào)節(jié),,而不采用閥門調(diào)節(jié),盡管如此,,還存在一定的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,。水廠改造前一般采用一到兩臺水泵工頻并網(wǎng)向市區(qū)供水。用這種供水方式運(yùn)行的 2004年9月,千噸水耗電指標(biāo)為143.6度,,采用了變頻器改造后,,2004年10月,千噸水耗電指標(biāo)為129.6度,,綜合電耗指標(biāo)下降了10%左右,。經(jīng)過測算,不到兩年即可收回成本,。 

六.結(jié)束語:                                                                      

    從現(xiàn)場運(yùn)行情況來看,,山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 JD-BP37-560F 高壓變頻器性能優(yōu)越,運(yùn)行可靠,。不僅可以在新上自來水項(xiàng)目采用,,也特別適合于舊設(shè)備中改造。在水廠應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),,不僅提高了供水質(zhì)量,、 供水能力,而且降低了供水成本 ,。 風(fēng)光牌 JD- BP37-560F 高壓變頻器在大 冶特鋼公司水廠的成功運(yùn)行,,證明了其在水泵調(diào)速應(yīng)用中具有無可比擬的優(yōu)越性,。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。