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內容簡(jiǎn)介：仟億達節能熱電廠(chǎng)電機變頻改造本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成。三相高壓電經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)入，經(jīng)輸入降壓、移相給功率單元柜內的功率單元供電，功率單元分為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。

     北京仟億達科技有限公司簡(jiǎn)稱(chēng)仟億達，是以節能減排、新能源利用、能源循環(huán)利用技術(shù)為基礎，集設計、研發(fā)、安裝與工程總承包為一體的高新技術(shù)企業(yè)。專(zhuān)業(yè)做余熱發(fā)電項目、高低壓變頻器節能改造、永磁調速節能改造、高效電機節能改造、電機拖動(dòng)節能改造、煙氣回收、余熱余壓回收等節能產(chǎn)品技術(shù)及運營(yíng)管理。
1仟億達節能熱電廠(chǎng)電機變頻改造中心換熱站及外網(wǎng)控制

     鍋爐系統中主要包括系統恒壓補水、系統熱水(載體)循環(huán)、系統燃燒控制與爐膛壓力控制，在熱電聯(lián)產(chǎn)中，它所產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽可以直接輸出，也可經(jīng)過(guò)汽水交換后輸出熱水，蒸汽或熱水的熱能經(jīng)過(guò)管網(wǎng)中的各個(gè)換熱站提供給各個(gè)熱用戶(hù)。

2仟億達節能控制引風(fēng)機的高壓變頻

熱電廠(chǎng)電機變頻改造是一種串聯(lián)疊加性高壓變頻器，即采用多臺單相三電平逆變器串聯(lián)連接，輸出可變頻變壓的高壓交流電。按照電機學(xué)的基本原理，電機的轉速滿(mǎn)足如下的關(guān)系式：

其中：P 為電機極對數;f 為電機運行頻率;s 為滑差)。從式中看出，電機的同步轉速 n0正比于電機的運行頻率(n0=60f/p)，由于滑差 s 一般情況下比較小(0~0.05)，電機的實(shí)際轉速 n 約等于電機的同步轉速 n0，所以調節了電機的供電頻率 f，就能改變電機的實(shí)際轉速。電機的滑差 s 和負載有關(guān)，負載越大則滑差增加，所以電機的實(shí)際轉速還會(huì )隨負載的增加而略有下降。

仟億達節能熱電廠(chǎng)電機變頻改造本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成。三相高壓電經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)入，經(jīng)輸入降壓、移相給功率單元柜內的功率單元供電，功率單元分為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。主控制柜中的控制單元通過(guò)光纖時(shí)對功率柜中的每一功率單元進(jìn)行整流、逆變控制與檢測，這樣根據實(shí)際需要通過(guò)操作界面進(jìn)行頻率的給定，控制單元把控制信息發(fā)送到功率單元進(jìn)行相應的整流、逆變調整，輸出滿(mǎn)足負荷需求的電壓等級。

輸入側由移相變壓器給每個(gè)單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組;這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側的電流波形，使其負載下的網(wǎng)側功率因數接近 1。另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個(gè)功率單元的主回路相對獨立，類(lèi)似常規熱電廠(chǎng)電機變頻改造。

輸出側由每個(gè)單元的 U、V 輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過(guò)對每個(gè)單元的 PWM波形進(jìn)行重組，可得到階梯 PWM 波形。這種波形正弦度好，dv/dt 小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無(wú)須輸出濾波器就可以使輸出電纜長(cháng)度很長(cháng)，電機不需要降額使用，可直接用于舊設備的改造;同時(shí)，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動(dòng)，減小了軸承和葉片的機械應力。

3 仟億達節能外網(wǎng)循環(huán)泵的控制

熱電廠(chǎng)電機變頻改造保證供熱系統內的壓力恒定是供熱系統正常運行的基本前提條件。供熱系統的管網(wǎng)通常是封閉的管道系統，從理論上講，水的消耗量很少。然而在實(shí)際中難以避免的“跑、冒、滴、漏”和人為的失水，必然影響系統壓力的穩定。另外系統內水流的溫度高低也影響著(zhù)壓力的變化。而要系統供熱穩定，則必須保證系統的最高點(diǎn)處于滿(mǎn)水狀態(tài)，同時(shí)壓力也不能超過(guò)系統的承受能力。要做到這一點(diǎn)，需要在系統的回水管道上確定一個(gè)恒壓點(diǎn)，在系統循環(huán)的過(guò)程中，保持一個(gè)穩定的壓力數值，使循環(huán)泵的流量、揚程限定在一定的范圍內，實(shí)現流量、揚程自動(dòng)調節，對于鍋爐系統在一定的程度上也可以避免超溫和超壓。采用熱電廠(chǎng)電機變頻改造的補水泵對系統定壓，可以平滑地調節補水泵的轉速，及時(shí)地調補水量，保證系統內水體積的穩定。其方法是用壓力傳感器將取自系統恒壓點(diǎn)的壓力信號轉變成(4~20)mA 電流信號，輸送到壓力調節器，調節器將其與預先設定的壓力值進(jìn)行比較后，發(fā)出頻率指令給變頻器，變頻器則自動(dòng)調整水泵電機的轉速，進(jìn)而調節補水量，由于液體不可壓縮的特性，對液體的壓力控制響應速度快，很容易使恒壓點(diǎn)的壓力維持在設定值。

供熱系統中，水是熱能的載體，熱能的輸送是依靠水的流動(dòng)完成的。仟億達節能水的溫度越高，單位水的熱含量也越高，水的流量越大，輸送的熱能越大。為了整體熱網(wǎng)的熱量平衡采用熱電廠(chǎng)電機變頻改造調節循環(huán)泵的流量，則可以在系統壓力穩定的條件下，對流量進(jìn)行調節保證供熱系統的安全運行。首先依照目前推薦使用“低出水溫度，小出回溫差”原則與運行調節公式，根據環(huán)境氣溫溫度的變化來(lái)調節系統的出水溫度。同時(shí)根據出回水溫差來(lái)調節循環(huán)泵的轉速，從而通過(guò)調節系統的流量達到間接調節溫度的目的。具體做法是利用溫度傳感器將取樣點(diǎn)溫度的變化量，轉換成相應的電壓值或電流值后輸送到調節器，調節器將其與預先設定的溫度值進(jìn)行比較后，發(fā)出頻率指令給變頻器，仟億達節能熱電廠(chǎng)電機變頻改造則自動(dòng)調整水泵電機的轉速。
通過(guò)流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機、泵類(lèi)設備均屬變轉矩負載，其轉速n 與流量q，壓力p 以及軸功率P具有如下關(guān)系：流量與轉速和頻率成正比、壓力與轉速的平方成正比、軸功率與轉速的立方成正比。

Q1/Q2 = n1/n2=f1/f2

H1/H2 = (n1/n2)2

P1/P2 = (n1/n2)3

2、仟億達節能電動(dòng)機變頻改造調速節能的背景

采用電動(dòng)機變頻改造是節能降耗的重要途徑。水泵、風(fēng)機等恒轉矩負載在沒(méi)有調速情況下，要求改變流量時(shí)，只能通過(guò)機械調整閥門(mén)開(kāi)啟角度，雖然流量下降了，但泵或風(fēng)機的出口壓力升高，功率下降并不明顯，近似成為恒功率負載，造成電源利用率極低(用于克服調節裝置的阻力)。當使用電動(dòng)機變頻改造時(shí)，如果流量要求減小，就可以通過(guò)降低泵或風(fēng)機的轉速，即可滿(mǎn)足要求。而泵或風(fēng)機的功率與轉速的立方成正比，隨著(zhù)轉速的降低，功率會(huì )快速下降。

仟億達節能電動(dòng)機變頻改造前大部分風(fēng)機、泵類(lèi)負載設計時(shí)留有較大的裕度，有一部分設備為考慮擴產(chǎn)需要，容量選大后閥門(mén)常年未全開(kāi);另一部分設備要根據生產(chǎn)情況隨時(shí)調節閥門(mén)來(lái)控制流量;還有一部分設備生產(chǎn)過(guò)程不斷的變動(dòng)中有降速的條件而電機未做調節，上述設備電耗長(cháng)期維持在一個(gè)較高水平上，浪費嚴重。

在實(shí)際的生產(chǎn)領(lǐng)域中，為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設計配用動(dòng)力驅動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。電機不能在滿(mǎn)負荷下運行，除達到動(dòng)力驅動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，在壓力偏高時(shí)，電動(dòng)機變頻改造可降低電機的運行速度，使其在恒壓的同時(shí)節約電能。

由此可見(jiàn)降低電機轉速可得到立方級的節能效果。這就是變頻器電機控制對于電機容量預留和生產(chǎn)負荷階段調整的節能原理。

電動(dòng)機變頻改造后，還能提高其所控電機系統的功率因數，減少配電系統的網(wǎng)損。

因此，仟億達節能采用可靠的高、低壓變頻節能技術(shù)及產(chǎn)品對工廠(chǎng)現有生產(chǎn)領(lǐng)域相關(guān)電機系統進(jìn)行以變頻器為主要節能手段的技術(shù)改造，通過(guò)對前述各類(lèi)高低壓電動(dòng)機驅動(dòng)的風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機等負載進(jìn)行電動(dòng)機變頻改造，從而實(shí)現節能減排及確保電機變頻節能改造項目的投資達到預期的經(jīng)濟性。

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