采用变频节能方案概要.doc

目 录 一、系统概述 2 二、水泵节能特性分析 2 三、变频恒压节能方案 3 3．1 ACS800变频器的优点 3 3．2 采用变频控制的优点 3 3．3 凝结水泵变频节能实现 5 四、变频节能经济效能计算 7 五、变频方案预算 8 一、系统概述 *******凝结水泵每台机组配有三台水泵，正常情况下两台工频运行，一台备用。凝结水泵系统在设计时是按现场最大供水需求（及最大工况）来考虑的，凝结水泵的运行工况也相同，即按单机的最大供水需求量来考虑的；在实际使用中有很多时间水泵都需要根据实际工况进行调节，通过开关阀门的方式实现凝泵出口母管压力在0.88~1.13 Mpa左右，开关阀门进行调节增大了系统的节流损失，且对系统本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限也使整个系统工作在波动状态。 而通过在一台凝泵加装变频调速器装置，即一台满负荷，一台可调负荷。通过出口母管压力变送器反馈输出模拟信号与给定值进行比较，实现闭环控制自动调节凝泵出口母管压力不小于0.88 Mpa，可使系统工作状态平缓稳定。并可通过变频节能收回投资，变频节能的效果是十分显著的 。 二、水泵节能特性分析 由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵电机的转速成正比，水泵的扬程与水泵电机的转速的平方成正比，水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积，故水泵的轴功率与水泵（电机）的转速的三次方成正比（即水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。如下表图一所示： 序号 频率Hz 转速n% 流量Q% 扬程H% 轴功率P% 1 50 100% 100% 100% 100.0% 2 45 90% 90% 81% 72.9% 3 40 80% 80% 64% 51.2% 4 35 70% 70% 49% 34.3% 5 30 60% 60% 36% 21.6% 6 25 50% 50% 25% 12.5% 根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。例如： 将供电频率由50HZ降为45HZ，则P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50将供电频率由50HZ降为40HZ，则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50 通过在水泵加装变频调速器装置，可实现自动调节控制，通过上表可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变。 三、变频恒压节能方案 3．1 ACS800变频器的优点 1． 稳定整个系统的正常运行，抗干扰能力强； 2． 实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击； 3． 内置PID功能，可接受多种给定、反遗信号； 4． 具有节电、市电和停止三位锁定开关，便于转换及管理； 5． 保护功能完善，可远程控制； 6． 操作简单，防止误操作； 7． 超静音优化设计，降低电机噪声； 8． 高效节能，投资回收快，环保效果显著等。 3．2 采用变频控制的优点 3.2.1 控制电机的启动电流 当电机通过工频直接启动时它将会产生7 到8 倍的电机额定电流，这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量从而降低电机的寿命。而变频调速则可以在零速零电压启动，一旦频率和电压的关系建立变频器就可以按照V/F 或矢量控制方式带动负载进行工作使用变频调速。能充分降低启动电流提高绕组承受力，用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低，电机的寿命则相应增加。 3.2.2 降低电力线路电压波动 在电机工频启动时电流剧增的同时电压也会大幅度波动电压下降的幅度，将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量，电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，如PC 机传感器、接近开关和接触器等均会动作出错，而采用变频调速后由于能在零频零压时逐步启动则能最大程度上消除电压下降。 3.2.3 启动时需要的功率更低 电机功率与电流和电压的乘积成正比, 那么通过工频直接启动的电机消耗的功率将大大高于变频启动所需要的功率，在一些情况下，其配电系统已经达到了最高极限，其直接工频启动电机所产生的电涌就会对同网上的其他用户产生严重的影响, 从而将受到电网运行商的警告, 甚至罚款。如果采用变频器进行电机起停,就不会产生类似的问题。 3.2.4 可控的加速功能 变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行光滑地加速，而且其加速曲线也可以选择(直线加速S 形加速或者自动加速)，工频启动时对电机或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动，这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗降低机械部件和电机的寿命。　　 3.2.5 可调的运行速度 运用变频调速能优化工艺过程，并能根据工艺过程迅速改变，还能通过远控 PLC 或其