浅谈变频器在热电企业中篇能应用效果.PDF

浅谈变频器在热电企业中的节能应用效果 随着变频技术的不断发展和完善，其优良的节电性能、良好的启动特性和多样的保护 能，在企业中得到了较好的体现， 使企业生产节约了能源，降低了成本，增加了安全保证。 1、变频器的特点 变频调速是性能最好且最具发展前途的调速技术。 变频器是工业发达国家中用于三相 异步电动机调速的主要产品。 其主要优点是：节能效果好，可达 55%以上;调速范围宽， 调速比可达 20:1;启动及制动性能好，可实现软启动、自动平滑加减速及快速制动;保护功能 完善，可实现过压、欠压、过载、过流、瞬间停电、短路、失速等多种保护方式，且能实现 故障判断显示;易于在电子计算机系统中使用，可实现远距离控制。 2、变频调速技术在热电联产系统控制中的应用 2.1 中心换热站及外网控制 锅炉系统中主要包括系统恒压补水、系统热水(载体)循环、系统燃烧控制与炉膛压力控 制，在热电联产中，它所产生过热蒸汽可以直接输出，也可经过汽水交换后输出热水，蒸汽 或热水的热能经过管网中的各个换热站提供给各个热用户。 2.2 外网循环泵的控制 保证供热系统内的压力恒定是供热系统正常运行的基本前提条件。 供热系统的管网通 常是封闭的管道系统，从理论上讲，水的消耗量很少。然而在实际中难以避免的 “跑、冒、 滴、漏”和人为的失水，必然影响系统压力的稳定。 另外系统内水流的温度高低也影响着 压力的变化。 而要系统供热稳定，则必须保证系统的最高点处于满水状态，同时压力也不 能超过系统的承受能力。 要做到这一点，需要在系统的回水管道上确定一个恒压点，在系 统循环的过程中，保持一个稳定的压力数值，使循环泵的流量、扬程限定在一定的范围内， 实现流量、扬程自动调节，对于锅炉系统在一定的程度上也可以避免超温和超压。 采用变 频调速的补水泵对系统定压，可以平滑地调节补水泵的转速，及时地调补水量，保证系统内 水体积的稳定。 其方法是用压力传感器将取自系统恒压点的压力信号转变成(4~20)mA 电 流信号，输送到压力调节器，调节器将其与预先设定的压力值进行比较后， 发出频率指令 给变频器，变频器则自动调整水泵电机的转速，进而调节补水量，由于液体不可压缩的特性， 对液体的压力控制响应速度快， 很容易使恒压点的压力维持在设定值。 供热系统中，水是热能的载体，热能的输送是依靠水的流动完成的。 水的温度越高， 单位水的热含量也越高，水的流量越大，输送的热能越大。 为了整体热网的热量平衡采用 变频调速技术调节循环泵的流量，则可以在系统压力稳定的条件下，对流量进行调节保证供 热系统的安全运行。 首先依照目前推荐使用 “低出水温度，小出回温差”原则与运行调节 公式，根据环境气温温度的变化来调节系统的出水温度。 同时根据出回水温差来调节循环 泵的转速，从而通过调节系统的流量达到间接调节温度的目的。 具体做法是利用温度传感 器将取样点温度的变化量，转换成相应的电压值或电流值后输送到调节器， 调节器将其与 预先设定的温度值进行比较后，发出频率指令给变频器，变频器则自动调整水泵电机的转速。 2.3控制引风机的高压变频 高压变频器是一种串联叠加性高压变频器，即采用多台单相三电平逆变器串联连接，输 出可变频变压的高压交流电。 按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式： 其中：P 为电机极对数;f 为电机运行频率;s 为滑差)。从式中看出，电机的同步转速 n0 正比于电机的运行频率(n0=60f/p)，由于滑差 s 一般情况下比较小(0~0.05)， 电机的实际转 速 n 约等于电机的同步转速 n0，所以调节了电机的供电频率 f，就能改变电机的实际转速。 电机的滑差 s 和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加 而略有下降。 变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。三相高压电经高压开关柜进入， 经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，每相 的功率单元的输出首尾相串。 主控制柜中的控制单元通过光纤时对功率柜中的每一功率单 元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元 把控制信息发送到功率单元进行相应的整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。 输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器的副边绕组分为三组;这种多级移相 叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近 1。另外， 由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回