变频节能技术原理、系统设计及在冷冻水循环泵的应用.docx

变频节能技术原理、系统设计及在冷冻水循环泵的应用

内容摘要

变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。本文在总结前人研究的基础上，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频节能技术进行了简介，包括变频器的基本结构和分类以及变频节能原理，之后介绍了变频节能系统，包括变频节能系统配置、基本原理、系统调试及参数，最后以冷冻水循环泵节能改造为例，利用变频节能技术对电机频率进行改动，然后改动水泵流量、压力以达到节能的目的，综合估算节能改造后可直接节约资金125万元，节能效果明显。

关键词：变频技术；节能改造；变频器；冷冻水循环泵

目录

TOC\o1-3\h\z\u变频节能技术原理、系统设计及在冷冻水循环泵的应用 1

内容摘要 1

1绪论 3

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 4

1.2.1国外变频技术发展现状 4

1.2.2我国变频技术发展现状 5

1.3论文主要工作 6

2变频节能技术简介 6

2.1变频器的基本结构 6

2.2变频器的分类 7

2.3变频节能原理 8

3变频节能系统 9

3.1变频节能系统配置 9

3.1.1变频改造方案 9

3.1.2变频改造设置 11

3.2变频控制系统的基本原理 13

3.3系统调试及参数 14

3.3.1凝结水泵变频器操作 14

3.3.2变频器运行操作 15

3.3.3机组电机和水泵参数 15

4变频节能改造效果分析 17

4.1变频改造后的运行分析 17

4.2变频改造后的节能分析 18

4.2.1冷冻循环水系统年节电收益估算 18

4.2.2冷却循环水系统年节电收益估算 18

4.2.3控制系统改造投资成本估算 19

5结论 19

1绪论

1.1课题的背景及意义

变频调速技术，就是通过应用各种技术手段来控制和改变用供电频率，从而达到对各种用电设备输出的轴功进行控制的目的。随着微电子学、电力应用电子、计算机和自动控制等学科技术的研究和发展，变频技术的应用已经进入了一个崭新的技术时代。变频调速在技术上已经完全成熟，其在相关国民生产领域的应用和发展进入了高潮。通过改变设备供电轴和输出的功率，成熟的变频调速技术来完全可以达减少轴功率，节省设备电能控制目的[1]。

在变频技术出现之前的很长一段时期内，使用交流电源的所有电气设备的工作频率都保持在一个固定数值，其功率不能随着工作负载的变化而变化。变频技术的出现使得人们可以通过改变频率对设备的运行功率进行调整，实现能源的节约利用。现如今，变频技术中发展最为迅速、应用最为广泛的就是变频调速技术。

变频技术所涵盖的学科非常广泛，它主要是由点击传动技术、电力电子技术以及计算机技术等融合发展后形成的新型综合技术，包含了电力系统和机械设备方面的各种相关知识。其工作原理为：借助半导体元件，应用有关技术手段，将用电设备的工频的交流电流转变成其他频率的交流电，然后再把交流电转变成为直流电。在上述转化对交流电频率进行转变时，要尽量使机电设备的节省率控制在最佳范围。简单而言，变频技术就是将电器设备的电流频率进行调节控制，使得电器设备在工作运行时处于功率消耗最低的运转状态，同时要满足电流的频率同发电机的转速保持相等的条件。使用变频调速技术进行控制的电机的能够在用电设备载荷偏离设计工况的情况下稳定运转，电机的运行转速能够随着载荷的变化自动进行相应的增减变化，减少功率及能源消耗，提高用电设备的工作效率[2]。

火电厂的内部用电主要集中于机组汽水系统及循环水系统的各类泵、工业采暖泵、燃烧系统的各种风机以及制粉系统的磨煤机等设备，其中耗电量尤为突出的就是风机和泵类。一般情况下，可以采用“效率”对风机和泵类的运行经济性进行评价，火电厂中的循环水泵、凝结水泵以及锅炉给水泵的耗电量大约占据大容量机组的所有厂用电量的50%，锅炉引风机和送风机的电耗占到厂用电量的25%左右，由此可见，火电厂的内部用电量绝大部分都是风机和泵类损耗的，因此，提高各种风机和泵类的运行效率，对于节能而言有着至关重要的作用。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外变频技术发展现状

在变频器的发展应用方面，日本三菱公司和富士公司的变频器都分别利用了小功率的交流变频调速技术，其变频器的研发和生产实现了标准化、系列化，其变频器可实现的单机最大功率已超过700kV·A，变频器的控制系统也达到了全数字化的水平。德国的