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变频节能技术的原理、应用及广州发电厂改造案例分析

内容摘要

本文在总结前人研究的基础上，采用文献综述和案例分析相结合的方法，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频技术的基本理论进行相关的分析。为了对变频技术有一个细致的了解，本文以广州发电厂有限公司节能改造为例，详细的介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程，并总结出改造的结果。通过研究最终得出给水系统有效的节能改造措施为采用调速的方式来调节给水泵的流量，进而达到节能的目的，以期为其他类似的节能改造项目提供参考和借鉴。

关键词：变频技术；节能改造；变频器

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 2

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 3

1.2.1国产高压变频器的发展与应用 3

1.2.2国外高压变频器的发展与应用 4

1.3论文主要工作 5

2变频节能技术简介 5

2.1变频器的基本结构 5

2.2变频器的分类 6

2.3变频节能原理 7

3变频节能系统 8

3.1变频节能系统配置 8

3.2变频控制系统的基本原理 9

3.3系统调试及参数 10

3.3.1系统调试 10

3.3.2变频参数 11

4变频节能改造效果分析 14

4.1变频改造后的运行分析 14

4.2变频改造后的运行分析 15

5结论 16

参考文献 16

1绪论

1.1课题的背景及意义

近年来，跟随着电子技术水平的提高，计算机技术和自动控制技术也得到迅速发展，电气传动技术正在进行着一场技术革命，即电机交流调速技术取代电机直流调速技术及计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术的应用已是企业节能、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种重要手段。发动机变频率以其优良的调节和起动性能、制动性能，也表现出较高的效率，功率因数与节能、应用范围广等多项优势得到国内认可，在国外作为最有前途的调速方式。随着我国经济建设的飞速发展，国家家电下乡等政策的落实，我国能源需求已日趋紧张[1]。企业是电能消耗大户，企业中的风机、水泵类负载占比又比较大，作为耗能的主要负载，长期以来，为适应各种工况下需要而动力源电机的定速运行而装备各种调节阀，各类调节阀的配备导致节流损失产生电能大量浪费，有必要采取措施进行处理。

变频调速技术世界各国关注和发展先进的调速技术，方便实施自动化系统控制，节约能源，高运行可靠性和其他优点。发达国家凭借先进的技术进步，在高压调频技术的研究和工业应用中处于领先地位电子技术，变频调速技术的快速发展。在国家节能降耗的要求下，国家经贸委会同政府有关部门致力于发展和引进调速技术变频，有针对性地支持开发和技术改造，组织对变频调速技术的评价和建议，并将变频调速技术的引进作为投资于风扇、水泵等节能技术的主要方向，同时鼓励机构为了让他们从事应用程序的开发、演示和掌握，我们促进了对我国变频调速技术的研究和应用。并将变频纳入目标组织为节约资源而综合运用变频技术的10个示范项目。

随着改革开放经济的进一步深入快速发展，我国在技术研发方面也取得了令人瞩目的进展调速变频，但与发达国家相比仍有一定差距。由于世界能源紧张局势加剧，频率调节技术已成为节能、提高产品质量的有效措施之一全球企业。因此，本文的工作有一定的实际意义。

1.2国内外发展现状

1.2.1国产高压变频器的发展与应用

自20世纪80年代以来，变频器技术作为一种节能技术在西方主要工业化国家中逐渐得到广泛应用，而变频技术在中国的应用则比发达国家晚了近十年。1988年，日本三垦公司第一台低压变频器进入中国后，中国企业才开始认识变频调速的优越性并开始纷纷尝试参与研发和使用，很快各类低压变频器在我国的各行业得到了推广和使用。1993年，我国第一套高压交-交同步电动机调速系统问世并成功应用在轧机传动中[2]。1997年，基于IGBT具有自主知识产权的国产单元串联多电平高压变频器研发成功。随着国内企业在高压变频器核心技术上逐渐取得了突破，高压变频技术在中国开始大跃进式的发展。目前，我国高压变频器生产企业已达到30多家，涌现出利华福德、成都佳灵、智光电气等很有竞争力的优秀企业，国产高压变频器的年产值达几亿元。目前从使用范围方面来讲，在我国的各个行业中大功率的高压变频器基本上达到了普及的程度，覆盖了如3kV、6kV等各个电压等级。

当前，高压变频调速已经成为国内高压交流电动机的主流调速方式，国内各行业新建项目和技改项目通过使用高压变频调速