28000空分循環水泵高壓變頻調速節能改造
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28 000rf13／l1空分循環水泵節能改造中的應用，介紹了znr系列智能高壓變頻調速系統的配置與工作原理、循環水泵變頻調速節能分析、控制器功能基本參數、改造前后運行情況、改造效果等方面的內容。分析后得出高壓變頻調速技術在泵類中的應用具有明顯的經濟效益和社會效益，為企業的節能降耗提供了借鑒經驗，值得推廣。
關鍵詞：智能高壓變頻器i循環水泵；節能
中圖分類號：tm 921. 51文獻標識碼：a文章編號：1673-6540(2010)04-0030-06
0 引 言
高壓交流變頻調速技術是20世紀90年代迅速發展起來的一種新型電力傳動調速技術，主要用于交流電動機的變頻調速，巨前高壓電動機中拖動的負載近百分之70是風機、泵類，其中一半適合調速。從高壓變頻器的一般使用情況來看，平均節電率可達百分之30，在技術改造項目中，高壓變頻器的投入和使用，其節能效果顯著。高壓變頻器經過多年的現場運行證明，其用于驅動風機、泵類設備節電效果顯著，性能穩定、可靠性高。既節約了能源，又滿足了生產工藝要求，且大大減少了設備維護、維修費用，直接和間接經濟效益十分顯著。變頻調速以其顯著的節能效益、高精確的調速精度、寬范圍的調速范圍、完善的電力電子保護功能，以及易于實現的自動通信功能，得到了廣大用戶的認可和市場的確認，在運行的安全可靠、安裝使用、維修維護等方面，也給使用者帶來了極大方便。
1 改造方案
過去冷卻水循環水泵均不調速，利用出口閥門開度大小來控制水流量和管網壓力，由于設備的選擇均按****負荷情況來選型，在實際運行中設備留有較大的裕量，冷卻循環水的流量與壓力是通過冷卻循環水泵出、人日管上的調節閥來進行調節，造成電動機運行效率較低，電能浪費。為降低企業生產成本，經過調研與比較，決定選用上海衛能能源科技有限公司生產的znr系列智能高壓變頻器對28 000m3／h空分a，b，c三臺循環水泵進行變頻調速節能改造，以解決能源浪費問題。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h橋級聯拓撲方式，適配電機為異步電機，采用“一”字排字安裝形式，控制程序版本為a10型 28 000 m3／h空分循環水系統要求運行可靠性高。為了充分保證系統的可靠性，考慮到變頻調速系統退出運行后不影響生產，確保循環水系統正常運行，結合實際運行狀況，設計為變頻器加裝工頻旁路裝置。當變頻器故障時，變頻器退出運行，可將電機直接手動切換到電源工頻情況運行，恢復到原有系統運行方式。
2 系統的配置與工作原理
znr系列智能高壓變頻調速系統的主體結構“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：根據需要選用，該組件在系統故障情況下將電機切換至工頻電網，執行旁路功能。變壓器柜：裝有移相整流變壓器，為各個功率單元提供交流輸入電壓。功率柜和控制柜：裝有模塊化設計的多個功率單元級聯式的逆變主回路，向電機提供變頻調速之后的輸出電壓。裝有主控部件，控制變頻調速系統的工作并處理通過采集獲得的數據，具備各類數據通信和dcs控制接口功能。
高壓變頻系統配備旁路柜，工頻旁路由2個高壓隔離開關k1、k2組成，其中qf為用戶高壓開關柜原有高壓斷路器。變頻運行時，k1和k2閉合，切換kz至交頻運行位置；工頻運行時，k1和k2閉合，切換k2至工頻運行位置。當高壓變頻調速系統出現故障時，控制器自動跳開qf，操作打開k1，切換k2至工頻運行位置。可將電機轉切至工頻運行，此時變頻調速系統從高壓中隔離出來，便于檢修、維護和調試。為了實現變頻器障的保護，高壓變頻器對6 kv開關qf進行聯鎖，一變頻器故障，變頻器跳開qf，工頻旁路時，變頻器允許qf合閘，撤消對qf的跳閘信號，使電機能正常通過qf合閘工頻起動。循環水泵變頻調速節能改造主同路電氣原理圖如圖l所示。
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