電力系統(tǒng)變頻節(jié)能改造技術(shù)方案

1、電力系統(tǒng)變頻節(jié)能改造技術(shù)方案六盤水杏豐洗煤場：我公司技術(shù)人員在貴單位相關(guān)人員的大力配合下，對貴單位用電系統(tǒng)進(jìn)行了一次詳細(xì)調(diào) 查，在此對貴單位給予我們工作的大力支持和配合表示感謝。貴單位用電系統(tǒng)主要設(shè)備有：風(fēng)機(jī)，壓濾機(jī)等。根據(jù)貴單位技術(shù)人員提供的技術(shù)參數(shù)和我公司人員對用電系統(tǒng)及負(fù)荷運行情況的深入 調(diào)查和了解，并綜合考慮投資收益的合理性后，實施變頻節(jié)能改造工程。一. 工程內(nèi)容：對風(fēng)機(jī)，壓濾機(jī)等用電系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造工程。二. 用電設(shè)備運行情況：用電費：0.546元。電機(jī)工作時間：24小時/天.三. 改造方案概述：改造方案的目的提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，改善工作環(huán)境。改造方案本次改造選取了約157k

2、w的節(jié)能效果較明顯的負(fù)載作為投資項目，進(jìn)行改造。其中風(fēng)機(jī)和壓濾機(jī)用pi7800的變頻器調(diào)節(jié)、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。采用控制 盒直接由操作人員控制轉(zhuǎn)速。方案實施根據(jù)實際情況在每臺電機(jī)控制柜附近安裝變頻器及新控制柜。根據(jù)廠 方要求可以將操作盒安裝在控制臺上，以便工作人員操作。在每組系統(tǒng)前安裝電表 及計時器，以便檢測用電量和工作時間。四. 改造建議：1. 壓濾機(jī)37kw，釆用一臺37kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：15%；2. 壓濾機(jī)45kw，釆用一臺45kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：15%；3. 風(fēng)機(jī)75kw，采用一臺75kw普傳科技高性能變頻器進(jìn)行節(jié)能改造，節(jié)電率：20%.

3、 注：節(jié)電率以實測為準(zhǔn)。五. 可行性分析.生產(chǎn)過程所需的各種物理量，如所需要的風(fēng)量，都在隨生產(chǎn)過程的變化而變化，保持一些物理量的恒定，或使一些物理量按生產(chǎn)過程的需要而變化，就成了電控系統(tǒng)的最終目標(biāo)。 為了達(dá)到這一目標(biāo)，風(fēng)機(jī)配備的電機(jī)功率都是按生產(chǎn)過程最大的需求量而配置的，這就存在 一種匹配的功率與生產(chǎn)過程實際需要的功率不對應(yīng)的矛盾，當(dāng)生產(chǎn)過程需要某種物理量大 時，電機(jī)的最大配置剛好匹配，而當(dāng)生產(chǎn)過程需要某種物理量小時，電機(jī)的最大配置就是一 種浪費，但這種浪費又是不可避免的，隨著變頻技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展，避免這種浪費 已成為可能，即電機(jī)的功率隨生產(chǎn)現(xiàn)場物理量的變化而變化，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速使其軸輸

4、出功率 隨生產(chǎn)現(xiàn)場物理量的變化而變化，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。5.1 改造項目內(nèi)容編號設(shè)備名稱電動機(jī)功率數(shù)量備注1壓濾機(jī)37kw1臺2壓濾機(jī)45kw1臺3風(fēng)機(jī)75kw1臺小計約 157kw3臺5.2電動機(jī)的運行特性由電動機(jī)本身的特性知，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與其工作電壓的頻率成正比，其軸輸出功率與頻率的關(guān)系見下表：頻率f(he)轉(zhuǎn)速hp/o軸功率p%50100%100%4590%72. 9%4080%51. 2%3570%34. 3%3060%21.6%5.3 風(fēng)機(jī)的運行特性傳統(tǒng)的供風(fēng)方式是通過人工或電動閥門調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟度來調(diào)節(jié)供風(fēng)量的，而電機(jī)始 終處于額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，由電機(jī)轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系可知：這

5、種運行方式電能浪費嚴(yán)重，調(diào)節(jié) 精度差、啟動電流大、噪聲大，變頻改造的供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原工頻供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上増加 一套變頻回路與原電路并聯(lián)，形成雙回路供電系統(tǒng)，即正常情況下，由變頻回路供電，一旦出 現(xiàn)故障時由原工頻電路供電，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行。其特點：變頻具有軟啟動功能，無大電流 沖擊，可延長電機(jī)的使用壽命；變頻通過采集關(guān)鍵信號，可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不 需人工調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟度，實現(xiàn)按不同的生產(chǎn)過程準(zhǔn)確提供供風(fēng)量，既節(jié)省能量又可減輕 操作者的勞動強(qiáng)度。六.節(jié)能分析與實例通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載, 其轉(zhuǎn)速n與流量q,壓力h以及軸功率p具有如下關(guān)系:q n,

6、h n2, p n3;即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸 功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。以一臺水泵為例，它的出口壓頭為h0 (出口壓頭即泵入口和管路出口的靜壓力差)， 額定轉(zhuǎn)速為no,閥門全開時的管阻特性為ro,額定工況下與之對應(yīng)的壓力為h1,出口流量為q1。在現(xiàn)場控制中，通常采用水泵定速運行，出口閥門控制流量。當(dāng)流量從q1減小50%至q2 時，閥門開度減小使管網(wǎng)阻力特性由r0變?yōu)閞1，系統(tǒng)工作點沿方向由原來的a點移至b點; 受其節(jié)流作用壓力h1變?yōu)閔2。水泵軸功率實際值(kw)可由公式：p=q h / ( nc- n b) x103得出。其中，p、q、h、ric、iib分別表示功率、流

7、量、壓力、水泵效率、傳動 裝置效率，直接傳動為1。假設(shè)總效率（nc *nb）為1,則水泵由a點移至b點工作時，電機(jī)節(jié)省的功耗為aq10h1 和bq2oh2的面積差。如果釆用調(diào)速手段改變水泵的轉(zhuǎn)速n,當(dāng)流量從q1減小50%至q2時，那么管網(wǎng)阻力 特性為同一曲線r0,系統(tǒng)工作點將沿方向ii由原來的a點移至c點，水泵的運行也更趨合 理。在閥門全開，只有管網(wǎng)阻力的情況下，系統(tǒng)滿足現(xiàn)場的流量要求，能耗勢必降低。此時，電機(jī)節(jié)省的功耗為aq1oh1和cq2oh3的面積差。比較采用閥門開度調(diào)節(jié)和水泵轉(zhuǎn)速控制，顯然使用水泵轉(zhuǎn)速控制更為有效合理，具有 顯著的節(jié)能效果。另外，從圖中還可以看出：閥門調(diào)節(jié)時將使系統(tǒng)壓力

8、h升高，這將對管路和閥門的密封 性能形成威脅和破壞；而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力h將隨泵轉(zhuǎn)速n的降低而降低，因此不會 對系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。從上面的比較不難得出：當(dāng)現(xiàn)場對水泵流量的需求從100%降至50%時，采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 將比原來的閥門調(diào)節(jié)節(jié)省bch3h2所對應(yīng)的功率大小，節(jié)能率在75%以上。電機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系表f頻率f (hz)轉(zhuǎn)速n/o風(fēng)量q/o風(fēng)壓h%軸功率p%節(jié)電率50100%100%100%100%0.00%4590%90%81%72.9%29.10%4080%80%64%51.2%48.80%3570%70%49%34.3%65.70% 13060%60%36%21.6%78.40%與

9、此相類似的，如果釆用變頻調(diào)速技術(shù)改變泵類、風(fēng)機(jī)類設(shè)備轉(zhuǎn)速來控制現(xiàn)場壓力、溫度、 水位等其它過程控制參量，同樣可以依據(jù)系統(tǒng)控制特性繪制出關(guān)系曲線得出上述的比較結(jié) 果。釆用變頻調(diào)速技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，要比釆用閥門、擋板調(diào)節(jié)更為節(jié)能經(jīng)濟(jì)，設(shè)備 運行工況也將得到明顯改善。七.特點：釆用交流變頻器對風(fēng)機(jī)、泵等進(jìn)行節(jié)能改造具有結(jié)構(gòu)簡單、改造方便、節(jié)能效果明顯。使 用變頻器后，電機(jī)可軟起軟停、減少設(shè)備機(jī)械沖擊、延長設(shè)備使用壽命、降低設(shè)備的維修費 用。變頻調(diào)速技術(shù)先進(jìn)、成熟，提高了設(shè)備的技術(shù)含量提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少或避免 供電部門懲罰性電費，同時可減輕企業(yè)電網(wǎng)的供電壓力，間接提高企業(yè)電網(wǎng)的供電能力。電

10、 動機(jī)的起動為軟起動，避免沖擊電流，使用電設(shè)備機(jī)械沖擊大大減小，延長設(shè)備的使用壽命, 可提高生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性，間接提升產(chǎn)品的質(zhì)量。附件：深圳市普傳科技有限公司簡介 1、公司簡介大連普傳科技股份有限公司于2001年1月成立，注冊資金及實收資本2000萬元。注 冊地為大連市高新技術(shù)園區(qū)，為國家級高新技術(shù)企業(yè)，是具有電機(jī)設(shè)計制造基礎(chǔ)的變頻器專 業(yè)制造商。公司現(xiàn)形成以變頻器為主的節(jié)能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、具有系列化生 產(chǎn)能力。主導(dǎo)產(chǎn)品為控制與傳動及電氣自動化產(chǎn)品：變頻器、電機(jī)環(huán)保節(jié)能器、混合動力汽 車用電機(jī)及控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)及驅(qū)動器、自動化控制系統(tǒng)等等，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美及東南亞國 家。pi700

11、0系列高性能變頻器獲2006年國家“火炬計劃”項目、通過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢驗和 省級科技成果鑒定。公司承擔(dān)國家“十一 五” 863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項目之 “混合動力汽車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”課題。公司在深圳設(shè)分公司，通過設(shè)立江蘇、山東、河南、廣州等辦事機(jī)構(gòu)，建立了輻射全 國的研發(fā)、生產(chǎn)、物流及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。節(jié)能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、實用的普傳科技系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、石化、 冶金、礦山、造紙、紡織、建材、交通等工業(yè)領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域及中央空調(diào)、高樓給水、廣 場音樂噴泉等民用項目，達(dá)到改善工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高效率的目的,應(yīng)用在風(fēng)機(jī)水泵類 負(fù)載實現(xiàn)節(jié)能30%以上，替代進(jìn)口，具有

12、巨大的社會意義和經(jīng)濟(jì)效益；公司研發(fā)的產(chǎn)品在交 通（潛艇、艦船、車輛如混合動力汽車）等專業(yè)領(lǐng)域也得到很好應(yīng)用；公司生產(chǎn)的機(jī)床功能 部件應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床等設(shè)備在振興東北老工業(yè)基地先進(jìn)裝備制造業(yè)中發(fā)揮出應(yīng)有作用。"十一五"國家863計劃"節(jié)能與新能源汽車"重大項目課題承擔(dān)單位。國家"火炬計劃"項目單位中國電器工業(yè)協(xié)會變頻器分會首屆副理事長單位2007年為大連市大連電氣傳動工程研究中心"2008年獲遼寧省電氣傳動工程技術(shù)研 究中心2008年大連市高新園區(qū)"最佳自主創(chuàng)新企業(yè)"2007年大連"節(jié)能成長型、創(chuàng)新

13、成長型企業(yè)""最佳自主創(chuàng)新企業(yè)"連續(xù)2年獲中國電工技術(shù)學(xué)會、慧聰網(wǎng)"中國變頻器十大品牌"變頻器世界電氣時代"用戶滿意十大品牌"2、普傳科技變頻節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品特點：2.1變頻器的主要功能即為節(jié)能和自動控制。自主幵發(fā)的pi7000系列高性能變頻器通 過國家發(fā)配電及電控設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢驗和獲得遼寧 省級科技成果鑒定。產(chǎn)品設(shè)計符合國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t12668.2-2002：調(diào)速電氣傳動系統(tǒng)中“低壓交流變頻 電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定”及gb12668.3-2004: “產(chǎn)品的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)及其特定的實驗

14、方法”。pi7000/7800/7600除具有通用低壓變頻器的基本功能外，和國內(nèi)同行業(yè)比較，具備下 列創(chuàng)新性和先進(jìn)性釆用32位專用dsp （數(shù)字信號處理器）為核心的控制單元，實現(xiàn)高速高性能控制。 集v/f控制、v/f+pg控制、矢量控制+ pg三種控制功能于一體，三種空間電壓矢量波形產(chǎn)生方式的變頻器具有死區(qū)補(bǔ)償功能，實現(xiàn)低頻率大輸出轉(zhuǎn)矩；自動轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。十種頻率設(shè)定方式，模擬端子可以接受010v、020ma之內(nèi)的自定義范圍信號。 六路可編程輸出控制端子。內(nèi)置pid功能，可實現(xiàn)高性能閉環(huán)速度控制pid調(diào)節(jié)的直流電流制動。轉(zhuǎn)速追蹤啟動與斷電再恢復(fù)運行功能。強(qiáng)大的通訊功能，支持標(biāo)準(zhǔn)的rs485與can

15、 bus,同時提供遠(yuǎn)控鍵盤功能。界面有好：人性化顯示菜單，中文液晶lcd顯示，配以led顯示，同時顯示3個 狀態(tài)參數(shù)。特有的逆變模塊（igbt）溫升監(jiān)控功能，風(fēng)扇調(diào)節(jié)可控，適時降低電機(jī)噪音和溫升。 高效的故障査詢與記錄功能，方便排除故障；參數(shù)保護(hù)功能。獨特的設(shè)計，使變頻器對電源的污染降到最低。2.2基于“電機(jī)系統(tǒng)工程”電機(jī)運行特點開發(fā)的設(shè)計制造的新一代高品質(zhì)、多功能電 機(jī)控制、環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品一ps7000系列電機(jī)環(huán)保節(jié)能器通過檢驗和科技成果鑒定。該產(chǎn)品應(yīng) 用先進(jìn)的空間電壓矢量pwm控制技術(shù)、矢量控制技術(shù)，采用高性能的功率模塊和先進(jìn)的節(jié)能 器制造工藝，具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性。本產(chǎn)品不同于以往的電機(jī)節(jié)

16、能器，具有電機(jī)無級調(diào)速滿 足工藝和節(jié)能的雙重效果及對低速、重載的設(shè)備控制。專家評語？該產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，性能 指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，節(jié)能及環(huán)保效果明顯"。綜合節(jié)電率可達(dá)30% ,經(jīng)濟(jì)效益顯著。該 項目獲2008年國家發(fā)改委"資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)"項目。該產(chǎn)品具有下列優(yōu)異表現(xiàn)：具有電機(jī)節(jié)能和無級調(diào)速的雙重效用。根據(jù)負(fù)載特性自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，具有軟啟動特性，沒有啟動時的沖擊電流與機(jī)械震動; 全程優(yōu)化設(shè)計：可有效降低電機(jī)運行噪音和發(fā)熱、減少電機(jī)維護(hù)量，延長電機(jī)使用壽 命的24倍，降低維修成本； 具有市電及節(jié)電狀態(tài)雙電路自動轉(zhuǎn)換的不間斷供電回路、故障自動報警，不影響正 常工作； 寬電壓設(shè)計以及轉(zhuǎn)速跟蹤功能保障了在電網(wǎng)電壓波動頻繁的情況下節(jié)能器仍能正常工作。