28000空分循環(huán)水泵高壓變頻調(diào)速節(jié)能改造
張慶忠， 管仁麗， 劉振
（兗礦魯南化肥廠，山東滕州277527）
摘要：通過znr系列智能高壓變頻器在化工行業(yè)28 000rf13／l1空分循環(huán)水泵節(jié)能改造中的應(yīng)用，介紹了znr系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的配置與工作原理、循環(huán)水泵變頻調(diào)速節(jié)能分析、控制器功能基本參數(shù)、改造前后運(yùn)行情況、改造效果等方面的內(nèi)容。分析后得出高壓變頻調(diào)速技術(shù)在泵類中的應(yīng)用具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為企業(yè)的節(jié)能降耗提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)，值得推廣。
關(guān)鍵詞：智能高壓變頻器i循環(huán)水泵；節(jié)能
中圖分類號(hào)：tm 921. 51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1673-6540(2010)04-0030-06
0 引 言
高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的一種新型電力傳動(dòng)調(diào)速技術(shù)，主要用于交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，巨前高壓電動(dòng)機(jī)中拖動(dòng)的負(fù)載近百分之70是風(fēng)機(jī)、泵類，其中一半適合調(diào)速。從高壓變頻器的一般使用情況來看，平均節(jié)電率可達(dá)百分之30，在技術(shù)改造項(xiàng)目中，高壓變頻器的投入和使用，其節(jié)能效果顯著。高壓變頻器經(jīng)過多年的現(xiàn)場運(yùn)行證明，其用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備節(jié)電效果顯著，性能穩(wěn)定、可靠性高。既節(jié)約了能源，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，且大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。變頻調(diào)速以其顯著的節(jié)能效益、高精確的調(diào)速精度、寬范圍的調(diào)速范圍、完善的電力電子保護(hù)功能，以及易于實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)通信功能，得到了廣大用戶的認(rèn)可和市場的確認(rèn)，在運(yùn)行的安全可靠、安裝使用、維修維護(hù)等方面，也給使用者帶來了極大方便。
1 改造方案
過去冷卻水循環(huán)水泵均不調(diào)速，利用出口閥門開度大小來控制水流量和管網(wǎng)壓力，由于設(shè)備的選擇均按****負(fù)荷情況來選型，在實(shí)際運(yùn)行中設(shè)備留有較大的裕量，冷卻循環(huán)水的流量與壓力是通過冷卻循環(huán)水泵出、人日管上的調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率較低，電能浪費(fèi)。為降低企業(yè)生產(chǎn)成本，經(jīng)過調(diào)研與比較，決定選用上海衛(wèi)能能源科技有限公司生產(chǎn)的znr系列智能高壓變頻器對28 000m3／h空分a，b，c三臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造，以解決能源浪費(fèi)問題。znr-a6h l 250/06ya10型智能高壓變頻器，額定電壓為6 kv，額定容量為1250 kva，6級(jí)h橋級(jí)聯(lián)拓?fù)浞绞剑m配電機(jī)為異步電機(jī)，采用“一”字排字安裝形式，控制程序版本為a10型 28 000 m3／h空分循環(huán)水系統(tǒng)要求運(yùn)行可靠性高。為了充分保證系統(tǒng)的可靠性，考慮到變頻調(diào)速系統(tǒng)退出運(yùn)行后不影響生產(chǎn)，確保循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況，設(shè)計(jì)為變頻器加裝工頻旁路裝置。當(dāng)變頻器故障時(shí)，變頻器退出運(yùn)行，可將電機(jī)直接手動(dòng)切換到電源工頻情況運(yùn)行，恢復(fù)到原有系統(tǒng)運(yùn)行方式。
2 系統(tǒng)的配置與工作原理
znr系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)“一”字布置，由旁路柜1面、變壓器柜1面、功率逆變柜和控制柜1面、連接電纜1套等組成，其中功率柜與控制柜合一。旁路柜：根據(jù)需要選用，該組件在系統(tǒng)故障情況下將電機(jī)切換至工頻電網(wǎng)，執(zhí)行旁路功能。變壓器柜：裝有移相整流變壓器，為各個(gè)功率單元提供交流輸入電壓。功率柜和控制柜：裝有模塊化設(shè)計(jì)的多個(gè)功率單元級(jí)聯(lián)式的逆變主回路，向電機(jī)提供變頻調(diào)速之后的輸出電壓。裝有主控部件，控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作并處理通過采集獲得的數(shù)據(jù)，具備各類數(shù)據(jù)通信和dcs控制接口功能。
高壓變頻系統(tǒng)配備旁路柜，工頻旁路由2個(gè)高壓隔離開關(guān)k1、k2組成，其中qf為用戶高壓開關(guān)柜原有高壓斷路器。變頻運(yùn)行時(shí)，k1和k2閉合，切換kz至交頻運(yùn)行位置；工頻運(yùn)行時(shí)，k1和k2閉合，切換k2至工頻運(yùn)行位置。當(dāng)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制器自動(dòng)跳開qf，操作打開k1，切換k2至工頻運(yùn)行位置。可將電機(jī)轉(zhuǎn)切至工頻運(yùn)行，此時(shí)變頻調(diào)速系統(tǒng)從高壓中隔離出來，便于檢修、維護(hù)和調(diào)試。為了實(shí)現(xiàn)變頻器障的保護(hù)，高壓變頻器對6 kv開關(guān)qf進(jìn)行聯(lián)鎖，一變頻器故障，變頻器跳開qf，工頻旁路時(shí)，變頻器允許qf合閘，撤消對qf的跳閘信號(hào)，使電機(jī)能正常通過qf合閘工頻起動(dòng)。循環(huán)水泵變頻調(diào)速節(jié)能改造主同路電氣原理圖如圖l所示。
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