3.2.3ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
(1)采用先進(jìn)的多級(jí)H橋單元模塊結(jié)構(gòu),通過高速光纖數(shù)字通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)高壓主回路與控制系統(tǒng)的隔離,抗電磁干擾,可靠性高,為直接高壓輸出型變頻調(diào)速系統(tǒng)。
(2)高功效,無電網(wǎng)污染,電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高達(dá)0.96以上,諧波失真度小于3%,優(yōu)于國(guó)際IEC有關(guān)公用電網(wǎng)諧波水平的最嚴(yán)格要求。無需功率因數(shù)補(bǔ)償及諧波抑制裝置。
(3)Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)解決了電機(jī)未停車即可直接啟動(dòng)ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的瓶頸問題,無需任何電機(jī)測(cè)速裝置,啟動(dòng)時(shí)無電流沖擊,確保電機(jī)持續(xù)運(yùn)行可靠性,此為高壓變頻領(lǐng)域的獨(dú)特性能。
(4)Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用該公司自有專利技術(shù),主回路設(shè)計(jì)中充分考慮了電機(jī)或是連接電機(jī)的高壓電纜可能發(fā)生的相間短路而設(shè)計(jì)了三重短路保護(hù),可有效保護(hù)變頻調(diào)速系統(tǒng)免受巨大相間短路故障電流而造成的損壞,從而進(jìn)一步延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命和提升產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。該產(chǎn)品已通過輸出相間短路功能的測(cè)試。
(5)輸入高壓瞬時(shí)掉電后系統(tǒng)不停機(jī),當(dāng)高壓掉電或者高壓輸入跌落至65%以下時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)時(shí),若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)(最長(zhǎng)可至60s)高壓恢復(fù)則可自行無沖擊啟動(dòng)高壓電機(jī)。裝置使用此功能后,可有效避免傳統(tǒng)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)因母線切換或大負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)母線電壓跌落時(shí)間較長(zhǎng)情況下所導(dǎo)致的不必要停機(jī)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)全智能自動(dòng)搜索、無沖擊自動(dòng)啟動(dòng)功能,保證生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行。裝置由于自身故障導(dǎo)致停機(jī),在設(shè)定時(shí)間內(nèi)若故障恢復(fù)亦可自動(dòng)無沖擊再啟動(dòng)電機(jī)(可通過軟件設(shè)定是否應(yīng)用)。
(6)系統(tǒng)升降速時(shí)間整定不合理時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,保證電機(jī)平穩(wěn)加速或減速而不停機(jī)。
(7)耐電網(wǎng)波動(dòng)能力強(qiáng):網(wǎng)側(cè)電壓在65%額定值至120%額定值內(nèi)不停機(jī),保證電機(jī)持續(xù)運(yùn)行。電網(wǎng)輸入側(cè)電壓在+15%~-15%范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),通過電壓波動(dòng)補(bǔ)償算法來自動(dòng)補(bǔ)償輸出,可維持輸出電壓和帶載能力保持不變??刂?a href="http://www.hbrpxr.com.cn/sort/Power/" target="_blank">電源采用交、直流輸入,多達(dá)3路供電,各控制電源互為備用,確??刂破鞴ぷ鞯目煽啃浴?/p>
(8)系統(tǒng)提供給用戶的數(shù)字量輸入、輸出,模擬量輸入、輸出,通信等接口類型與數(shù)量豐富,內(nèi)置工業(yè)PLC控制器,滿足現(xiàn)場(chǎng)各種運(yùn)行與控制需求。
(9)生產(chǎn)廠家具備6kV高壓電機(jī)和780kW風(fēng)機(jī)實(shí)際負(fù)載,具有完善的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)條件,可嚴(yán)格保證產(chǎn)品質(zhì)量。
由于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)環(huán)境(溫度、灰塵)要求較高,一般現(xiàn)有進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)高壓變頻調(diào)速裝置都要求建造專用房間或利用室內(nèi)閑置位置用于安裝高壓變頻調(diào)速系統(tǒng),并要作外圍空氣冷卻與防塵處理,這使得現(xiàn)場(chǎng)工作量較大,且要求有相應(yīng)專業(yè)技術(shù)。明珠C廠#1給水泵變頻改造選用的Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)生產(chǎn)廠家已充分考慮了防塵與冷卻問題,在現(xiàn)場(chǎng)只建設(shè)一簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)即可一體化箱式安裝方式,使現(xiàn)場(chǎng)的改造基建投資大大削減,且整個(gè)系統(tǒng)的箱式外殼在完全滿足防護(hù)和抗干擾要求前提下,兼顧了美觀性和實(shí)用性,直接安裝在機(jī)組0m層給水泵現(xiàn)場(chǎng)附近。
圖6一臺(tái)變頻改造后一拖一變頻運(yùn)行H-Q曲線
4廣州明珠電力(集團(tuán))有限公司C廠#1給水泵高壓變頻改造后的運(yùn)行情況
4.1經(jīng)過高壓變頻改造后的給水泵的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)
明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造后系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)如表2所示。
表2明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造后系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)
進(jìn)行變頻改造后,按鍋爐需水量供水,一拖一工況給水壓力平均4.8MPa變頻運(yùn)行供水63m3/h,根據(jù)等效率曲線,繪出一拖一變頻運(yùn)行H-Q曲線如圖6。進(jìn)行變頻改造后,按鍋爐需水量供水,二拖一工況給水壓力平均7.2MPa變頻運(yùn)行供水125m3/h,根據(jù)等效率曲線,繪出二拖一變頻運(yùn)行H-Q曲線如圖7。
圖7一臺(tái)變頻改造后變頻運(yùn)行H-Q曲線
4.2高壓變頻改造前后給水泵運(yùn)行數(shù)據(jù)比較
明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造前后系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)比較如表3所示。
表3明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造前后系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)比較
從表3的數(shù)據(jù)可見,#1給水泵經(jīng)過高壓變頻改造后,其給水系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力、消耗功率都大大減小,尤其在一拖一運(yùn)行方式下,其管網(wǎng)壓力50%左右、消耗功率降低60%;即使在二拖一運(yùn)行方式下,其管網(wǎng)壓力降低9%、消耗功率降低10%,有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。
5給水泵高壓變頻改造的效果評(píng)價(jià)
5.1經(jīng)濟(jì)效益分析
#1給水泵改造后,在一拖一運(yùn)行方式下,功率損耗降低60%;在二拖一運(yùn)行方式下,功率損耗降低10%,具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益,變頻改造前的給水泵運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算:變頻改造前假設(shè)峰期耗電穩(wěn)定,電機(jī)功率為P11(kW),此功率情況下工作時(shí)間為T11(一般16h);谷期電機(jī)功率為P12(kW),工作時(shí)間為T12(h,一般8h),則改造前日峰期耗電量為:W1=P11×T11。谷期耗電量為:W2=P12×T12。假定每度電峰期電價(jià)為Y1,谷期電價(jià)為Y2,年運(yùn)行時(shí)間為D0天,則年耗電量為:YQ=W1×Y1×D0+W2×Y2×D0;由如數(shù)據(jù),P11=460(kW),T11=16(h),T12=8(h),P12=360(kW),年運(yùn)行時(shí)間D0假定為330天,根據(jù)本廠的上網(wǎng)電價(jià),可知變頻改造前每年消耗電費(fèi):YQ=203.7(萬元)。
變頻改造后的給水泵運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算:變頻改造后,假設(shè)峰期耗電穩(wěn)定,電機(jī)功率為P21(kW),工作時(shí)間為T21(一般16h);谷期電機(jī)功率為P22(kW),工作時(shí)長(zhǎng)為T22(h,一般8h),改造后日峰期耗電量為:,谷期耗電量為:,假定每度電峰期電價(jià)為Y1,谷期電價(jià)為Y2,年運(yùn)行時(shí)間為D0天,則年耗電量為
此耗電量可由改造后運(yùn)行情況得出。由如上計(jì)算,P21=410(kW),T21=16(h),T22=8(h),P22=140(kW),年運(yùn)行時(shí)間D0假定為330天,根據(jù)本廠的上網(wǎng)電價(jià),可知變頻改造后則每年消耗電費(fèi):(萬元)。變頻改造后每年節(jié)省消耗電費(fèi):(萬元),給水泵節(jié)省廠用電費(fèi)用可達(dá)20%,投資回收期小于兩年。
5.2其它效益分析
(1)用高壓變頻器后網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)提高:原電機(jī)直接由工頻驅(qū)動(dòng)時(shí),功率因數(shù)為0.8-0.86之間。采用高壓變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,電源側(cè)的功率因數(shù)可提高到0.97以上,可進(jìn)一步節(jié)約上游設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。
(2)給水泵采用變頻調(diào)節(jié)后,由于通過降低電機(jī)水泵轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)節(jié)能,電機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速降低,管網(wǎng)壓力降低,輔助設(shè)備如軸承、閥門等磨損大大減輕,設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用下降,維護(hù)周期可加長(zhǎng),設(shè)備運(yùn)行壽命延長(zhǎng)。
(3)采用高壓變頻調(diào)速裝置后,可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)電流不超過電機(jī)運(yùn)行額定電流的1.2倍,避免全壓?jiǎn)?dòng)對(duì)電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)的沖擊,降低電動(dòng)機(jī)的故障率延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)使用壽命,維護(hù)周期增長(zhǎng),電機(jī)檢修費(fèi)用可大幅降低。
由于機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀是單泵給水運(yùn)行模式,考慮到機(jī)組改造后鍋爐蒸發(fā)量會(huì)增大,發(fā)電量增加時(shí),一臺(tái)泵已無法滿足供水需求,到時(shí)必需增開一泵,即用兩臺(tái)泵供水,但兩臺(tái)工頻泵供水明顯過多,因此屆時(shí)可以采取一臺(tái)泵工頻運(yùn)行,而另一臺(tái)泵變頻運(yùn)行,這種工況下所實(shí)現(xiàn)的節(jié)能效益將有更大的體現(xiàn)。
6結(jié)束語(yǔ)
明珠C廠#1給水泵在采用廣州智光公司的Zinvert智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行變頻技術(shù)改造實(shí)施后,取得了明顯的節(jié)電效果,并獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為電廠高壓電機(jī)的節(jié)能改造積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),高壓變頻調(diào)速在廠用電系統(tǒng)的大面積的采用將大大促進(jìn)電廠廠用電率的降低,成為電力企業(yè)節(jié)能降耗的亮點(diǎn)。現(xiàn)階段,我國(guó)電力供應(yīng)缺口很大,供需矛盾突出,在加快電力建設(shè)速度的同時(shí),國(guó)家電力價(jià)格放開,競(jìng)價(jià)上網(wǎng)成為各個(gè)電廠必需面臨的電力市場(chǎng)局面。在這種形勢(shì)下,各個(gè)電廠應(yīng)該積極依靠科技進(jìn)步,加大節(jié)能降耗工作力度,對(duì)于降低廠用電率,增強(qiáng)電廠競(jìng)爭(zhēng)力具有不可忽視的作用。
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