電力系統(tǒng)變頻節(jié)能改造技術(shù)方案

1、電力系統(tǒng)變頻節(jié)能改造技術(shù)方案六盤(pán)水杏豐洗煤場(chǎng)：我公司技術(shù)人員在貴單位相關(guān)人員的大力配合下，對(duì)貴單位用電系統(tǒng)進(jìn)行了一次詳細(xì)調(diào) 查，在此對(duì)貴單位給予我們工作的大力支持和配合表示感謝。貴單位用電系統(tǒng)主要設(shè)備有：風(fēng)機(jī)，壓濾機(jī)等。根據(jù)貴單位技術(shù)人員提供的技術(shù)參數(shù)和我公司人員對(duì)用電系統(tǒng)及負(fù)荷運(yùn)行情況的深入 調(diào)查和了解，并綜合考慮投資收益的合理性后，實(shí)施變頻節(jié)能改造工程。一. 工程內(nèi)容：對(duì)風(fēng)機(jī)，壓濾機(jī)等用電系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造工程。二. 用電設(shè)備運(yùn)行情況：用電費(fèi)：0.546元。電機(jī)工作時(shí)間：24小時(shí)/天.三. 改造方案概述：改造方案的目的提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，改善工作環(huán)境。改造方案本次改造選取了約157k

2、w的節(jié)能效果較明顯的負(fù)載作為投資項(xiàng)目，進(jìn)行改造。其中風(fēng)機(jī)和壓濾機(jī)用pi7800的變頻器調(diào)節(jié)、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。采用控制 盒直接由操作人員控制轉(zhuǎn)速。方案實(shí)施根據(jù)實(shí)際情況在每臺(tái)電機(jī)控制柜附近安裝變頻器及新控制柜。根據(jù)廠 方要求可以將操作盒安裝在控制臺(tái)上，以便工作人員操作。在每組系統(tǒng)前安裝電表 及計(jì)時(shí)器，以便檢測(cè)用電量和工作時(shí)間。四. 改造建議：1. 壓濾機(jī)37kw，釆用一臺(tái)37kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：15%；2. 壓濾機(jī)45kw，釆用一臺(tái)45kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：15%；3. 風(fēng)機(jī)75kw，采用一臺(tái)75kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：20%.

3、 注：節(jié)電率以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。五. 可行性分析.生產(chǎn)過(guò)程所需的各種物理量，如所需要的風(fēng)量，都在隨生產(chǎn)過(guò)程的變化而變化，保持一些物理量的恒定，或使一些物理量按生產(chǎn)過(guò)程的需要而變化，就成了電控系統(tǒng)的最終目標(biāo)。 為了達(dá)到這一目標(biāo)，風(fēng)機(jī)配備的電機(jī)功率都是按生產(chǎn)過(guò)程最大的需求量而配置的，這就存在 一種匹配的功率與生產(chǎn)過(guò)程實(shí)際需要的功率不對(duì)應(yīng)的矛盾，當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程需要某種物理量大 時(shí)，電機(jī)的最大配置剛好匹配，而當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程需要某種物理量小時(shí)，電機(jī)的最大配置就是一 種浪費(fèi)，但這種浪費(fèi)又是不可避免的，隨著變頻技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展，避免這種浪費(fèi) 已成為可能，即電機(jī)的功率隨生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物理量的變化而變化，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速使其軸輸

4、出功率 隨生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物理量的變化而變化，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。5.1 改造項(xiàng)目?jī)?nèi)容編號(hào)設(shè)備名稱(chēng)電動(dòng)機(jī)功率數(shù)量備注1壓濾機(jī)37kw1臺(tái)2壓濾機(jī)45kw1臺(tái)3風(fēng)機(jī)75kw1臺(tái)小計(jì)約 157kw3臺(tái)5.2電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性由電動(dòng)機(jī)本身的特性知，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與其工作電壓的頻率成正比，其軸輸出功率與頻率的關(guān)系見(jiàn)下表：頻率f(he)轉(zhuǎn)速hp/o軸功率p%50100%100%4590%72. 9%4080%51. 2%3570%34. 3%3060%21.6%5.3 風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性傳統(tǒng)的供風(fēng)方式是通過(guò)人工或電動(dòng)閥門(mén)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開(kāi)啟度來(lái)調(diào)節(jié)供風(fēng)量的，而電機(jī)始 終處于額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，由電機(jī)轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系可知：這

5、種運(yùn)行方式電能浪費(fèi)嚴(yán)重，調(diào)節(jié) 精度差、啟動(dòng)電流大、噪聲大，變頻改造的供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原工頻供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上増加 一套變頻回路與原電路并聯(lián)，形成雙回路供電系統(tǒng)，即正常情況下，由變頻回路供電，一旦出 現(xiàn)故障時(shí)由原工頻電路供電，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行。其特點(diǎn)：變頻具有軟啟動(dòng)功能，無(wú)大電流 沖擊，可延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命；變頻通過(guò)采集關(guān)鍵信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不 需人工調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開(kāi)啟度，實(shí)現(xiàn)按不同的生產(chǎn)過(guò)程準(zhǔn)確提供供風(fēng)量，既節(jié)省能量又可減輕 操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。六.節(jié)能分析與實(shí)例通過(guò)流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載, 其轉(zhuǎn)速n與流量q,壓力h以及軸功率p具有如下關(guān)系:q n,

6、h n2, p n3;即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸 功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。以一臺(tái)水泵為例，它的出口壓頭為h0 (出口壓頭即泵入口和管路出口的靜壓力差)， 額定轉(zhuǎn)速為no,閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的管阻特性為ro,額定工況下與之對(duì)應(yīng)的壓力為h1,出口流量為q1。在現(xiàn)場(chǎng)控制中，通常采用水泵定速運(yùn)行，出口閥門(mén)控制流量。當(dāng)流量從q1減小50%至q2 時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度減小使管網(wǎng)阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點(diǎn)沿方向由原來(lái)的a點(diǎn)移至b點(diǎn); 受其節(jié)流作用壓力h1變?yōu)閔2。水泵軸功率實(shí)際值(kw)可由公式：p=q h / ( nc- n b) x103得出。其中，p、q、h、ric、iib分別表示功率、流

7、量、壓力、水泵效率、傳動(dòng) 裝置效率，直接傳動(dòng)為1。假設(shè)總效率（nc *nb）為1,則水泵由a點(diǎn)移至b點(diǎn)工作時(shí)，電機(jī)節(jié)省的功耗為aq10h1 和bq2oh2的面積差。如果釆用調(diào)速手段改變水泵的轉(zhuǎn)速n,當(dāng)流量從q1減小50%至q2時(shí)，那么管網(wǎng)阻力 特性為同一曲線(xiàn)r0,系統(tǒng)工作點(diǎn)將沿方向ii由原來(lái)的a點(diǎn)移至c點(diǎn)，水泵的運(yùn)行也更趨合 理。在閥門(mén)全開(kāi)，只有管網(wǎng)阻力的情況下，系統(tǒng)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的流量要求，能耗勢(shì)必降低。此時(shí)，電機(jī)節(jié)省的功耗為aq1oh1和cq2oh3的面積差。比較采用閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)和水泵轉(zhuǎn)速控制，顯然使用水泵轉(zhuǎn)速控制更為有效合理，具有 顯著的節(jié)能效果。另外，從圖中還可以看出：閥門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)將使系統(tǒng)壓力

8、h升高，這將對(duì)管路和閥門(mén)的密封 性能形成威脅和破壞；而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)壓力h將隨泵轉(zhuǎn)速n的降低而降低，因此不會(huì) 對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。從上面的比較不難得出：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水泵流量的需求從100%降至50%時(shí)，采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 將比原來(lái)的閥門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)省bch3h2所對(duì)應(yīng)的功率大小，節(jié)能率在75%以上。電機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系表f頻率f (hz)轉(zhuǎn)速n/o風(fēng)量q/o風(fēng)壓h%軸功率p%節(jié)電率50100%100%100%100%0.00%4590%90%81%72.9%29.10%4080%80%64%51.2%48.80%3570%70%49%34.3%65.70% 13060%60%36%21.6%78.40%與

9、此相類(lèi)似的，如果釆用變頻調(diào)速技術(shù)改變泵類(lèi)、風(fēng)機(jī)類(lèi)設(shè)備轉(zhuǎn)速來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)壓力、溫度、 水位等其它過(guò)程控制參量，同樣可以依據(jù)系統(tǒng)控制特性繪制出關(guān)系曲線(xiàn)得出上述的比較結(jié) 果。釆用變頻調(diào)速技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，要比釆用閥門(mén)、擋板調(diào)節(jié)更為節(jié)能經(jīng)濟(jì)，設(shè)備 運(yùn)行工況也將得到明顯改善。七.特點(diǎn)：釆用交流變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)、泵等進(jìn)行節(jié)能改造具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、改造方便、節(jié)能效果明顯。使 用變頻器后，電機(jī)可軟起軟停、減少設(shè)備機(jī)械沖擊、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、降低設(shè)備的維修費(fèi) 用。變頻調(diào)速技術(shù)先進(jìn)、成熟，提高了設(shè)備的技術(shù)含量提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少或避免 供電部門(mén)懲罰性電費(fèi)，同時(shí)可減輕企業(yè)電網(wǎng)的供電壓力，間接提高企業(yè)電網(wǎng)的供電能力。電

10、 動(dòng)機(jī)的起動(dòng)為軟起動(dòng)，避免沖擊電流，使用電設(shè)備機(jī)械沖擊大大減小，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命, 可提高生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性，間接提升產(chǎn)品的質(zhì)量。附件：深圳市普傳科技有限公司簡(jiǎn)介 1、公司簡(jiǎn)介大連普傳科技股份有限公司于2001年1月成立，注冊(cè)資金及實(shí)收資本2000萬(wàn)元。注 冊(cè)地為大連市高新技術(shù)園區(qū)，為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，是具有電機(jī)設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)的變頻器專(zhuān) 業(yè)制造商。公司現(xiàn)形成以變頻器為主的節(jié)能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、具有系列化生 產(chǎn)能力。主導(dǎo)產(chǎn)品為控制與傳動(dòng)及電氣自動(dòng)化產(chǎn)品：變頻器、電機(jī)環(huán)保節(jié)能器、混合動(dòng)力汽 車(chē)用電機(jī)及控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等等，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)歐美及東南亞國(guó) 家。pi700

11、0系列高性能變頻器獲2006年國(guó)家“火炬計(jì)劃”項(xiàng)目、通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)和 省級(jí)科技成果鑒定。公司承擔(dān)國(guó)家“十一 五” 863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車(chē)”重大項(xiàng)目之 “混合動(dòng)力汽車(chē)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”課題。公司在深圳設(shè)分公司，通過(guò)設(shè)立江蘇、山東、河南、廣州等辦事機(jī)構(gòu)，建立了輻射全 國(guó)的研發(fā)、生產(chǎn)、物流及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。節(jié)能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的普傳科技系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、石化、 冶金、礦山、造紙、紡織、建材、交通等工業(yè)領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域及中央空調(diào)、高樓給水、廣 場(chǎng)音樂(lè)噴泉等民用項(xiàng)目，達(dá)到改善工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高效率的目的,應(yīng)用在風(fēng)機(jī)水泵類(lèi) 負(fù)載實(shí)現(xiàn)節(jié)能30%以上，替代進(jìn)口，具有

12、巨大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益；公司研發(fā)的產(chǎn)品在交 通（潛艇、艦船、車(chē)輛如混合動(dòng)力汽車(chē)）等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域也得到很好應(yīng)用；公司生產(chǎn)的機(jī)床功能 部件應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床等設(shè)備在振興東北老工業(yè)基地先進(jìn)裝備制造業(yè)中發(fā)揮出應(yīng)有作用。"十一五"國(guó)家863計(jì)劃"節(jié)能與新能源汽車(chē)"重大項(xiàng)目課題承擔(dān)單位。國(guó)家"火炬計(jì)劃"項(xiàng)目單位中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)變頻器分會(huì)首屆副理事長(zhǎng)單位2007年為大連市大連電氣傳動(dòng)工程研究中心"2008年獲遼寧省電氣傳動(dòng)工程技術(shù)研 究中心2008年大連市高新園區(qū)"最佳自主創(chuàng)新企業(yè)"2007年大連"節(jié)能成長(zhǎng)型、創(chuàng)新

13、成長(zhǎng)型企業(yè)""最佳自主創(chuàng)新企業(yè)"連續(xù)2年獲中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)、慧聰網(wǎng)"中國(guó)變頻器十大品牌"變頻器世界電氣時(shí)代"用戶(hù)滿(mǎn)意十大品牌"2、普傳科技變頻節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)：2.1變頻器的主要功能即為節(jié)能和自動(dòng)控制。自主幵發(fā)的pi7000系列高性能變頻器通 過(guò)國(guó)家發(fā)配電及電控設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、國(guó)家轎車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)和獲得遼寧 省級(jí)科技成果鑒定。產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t12668.2-2002：調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中“低壓交流變頻 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)額定值的規(guī)定”及gb12668.3-2004: “產(chǎn)品的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)及其特定的實(shí)驗(yàn)

14、方法”。pi7000/7800/7600除具有通用低壓變頻器的基本功能外，和國(guó)內(nèi)同行業(yè)比較，具備下 列創(chuàng)新性和先進(jìn)性釆用32位專(zhuān)用dsp （數(shù)字信號(hào)處理器）為核心的控制單元，實(shí)現(xiàn)高速高性能控制。 集v/f控制、v/f+pg控制、矢量控制+ pg三種控制功能于一體，三種空間電壓矢量波形產(chǎn)生方式的變頻器具有死區(qū)補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)低頻率大輸出轉(zhuǎn)矩；自動(dòng)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。十種頻率設(shè)定方式，模擬端子可以接受010v、020ma之內(nèi)的自定義范圍信號(hào)。 六路可編程輸出控制端子。內(nèi)置pid功能，可實(shí)現(xiàn)高性能閉環(huán)速度控制pid調(diào)節(jié)的直流電流制動(dòng)。轉(zhuǎn)速追蹤啟動(dòng)與斷電再恢復(fù)運(yùn)行功能。強(qiáng)大的通訊功能，支持標(biāo)準(zhǔn)的rs485與can

15、 bus,同時(shí)提供遠(yuǎn)控鍵盤(pán)功能。界面有好：人性化顯示菜單，中文液晶lcd顯示，配以led顯示，同時(shí)顯示3個(gè) 狀態(tài)參數(shù)。特有的逆變模塊（igbt）溫升監(jiān)控功能，風(fēng)扇調(diào)節(jié)可控，適時(shí)降低電機(jī)噪音和溫升。 高效的故障査詢(xún)與記錄功能，方便排除故障；參數(shù)保護(hù)功能。獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使變頻器對(duì)電源的污染降到最低。2.2基于“電機(jī)系統(tǒng)工程”電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)制造的新一代高品質(zhì)、多功能電 機(jī)控制、環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品一ps7000系列電機(jī)環(huán)保節(jié)能器通過(guò)檢驗(yàn)和科技成果鑒定。該產(chǎn)品應(yīng) 用先進(jìn)的空間電壓矢量pwm控制技術(shù)、矢量控制技術(shù)，采用高性能的功率模塊和先進(jìn)的節(jié)能 器制造工藝，具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性。本產(chǎn)品不同于以往的電機(jī)節(jié)

16、能器，具有電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速滿(mǎn) 足工藝和節(jié)能的雙重效果及對(duì)低速、重載的設(shè)備控制。專(zhuān)家評(píng)語(yǔ)？該產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，性能 指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，節(jié)能及環(huán)保效果明顯"。綜合節(jié)電率可達(dá)30% ,經(jīng)濟(jì)效益顯著。該 項(xiàng)目獲2008年國(guó)家發(fā)改委"資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)"項(xiàng)目。該產(chǎn)品具有下列優(yōu)異表現(xiàn)：具有電機(jī)節(jié)能和無(wú)級(jí)調(diào)速的雙重效用。根據(jù)負(fù)載特性自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，具有軟啟動(dòng)特性，沒(méi)有啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流與機(jī)械震動(dòng); 全程優(yōu)化設(shè)計(jì)：可有效降低電機(jī)運(yùn)行噪音和發(fā)熱、減少電機(jī)維護(hù)量，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽 命的24倍，降低維修成本； 具有市電及節(jié)電狀態(tài)雙電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換的不間斷供電回路、故障自動(dòng)報(bào)警，不影響正 常工作； 寬電壓設(shè)計(jì)以及轉(zhuǎn)速跟蹤功能保障了在電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁的情況下節(jié)能器仍能正常工作。