10KV355KW風機高低高變頻方案

355KW羅茨風機凹凸高變頻工程技術(shù)方案2023-3-10引言編寫目的本技術(shù)方用于準確、清楚、完整地描述用戶的技術(shù)要求，并給出該工程的技術(shù)設(shè)計方案，以便共同爭論和技術(shù)溝通。背景定義列出本技術(shù)方案中用到的特地術(shù)語的定義。ACS800Step-up ABB的ACS800SineFilter ABBCDP312 傳動掌握盤FieldbusAdapter 現(xiàn)場總線適配器參考資料在本技術(shù)方案中所引用的參考資料：ACS800系列溝通傳動系統(tǒng)(產(chǎn)品樣本)ACS800用戶手冊ACS800技術(shù)樣本ACS800固件手冊ACS800硬件手冊概述為了提高引風機的運行、檢測和治理的自動化水平，以及系統(tǒng)的綜合牢靠性，并且結(jié)合客戶的節(jié)能要求，此次工程的驅(qū)動系統(tǒng)擬承受溝通變頻器實施高—低—高掌握。據(jù)此對本工程進展設(shè)計。設(shè)計范圍本次電廠風機變頻工程傳動包括：電機參數(shù)為： 額定功率：355KW額定電壓：10KV額定電流：28A設(shè)計要求ABBACS800ACS800本次設(shè)計，提高系統(tǒng)中溝通傳動電控系統(tǒng)的牢靠性和穩(wěn)定性及系統(tǒng)的可維護性，從而到達提高整個系統(tǒng)的綜合運行性能的目的。工藝掌握要求DCSRS485接口以ModbusPC機通訊，由PC數(shù)據(jù)顯示。這需要用戶依據(jù)實際的工藝掌握要求和現(xiàn)場的狀況來打算。系統(tǒng)具有完善的電機保護功能，此外還可實現(xiàn)對升壓、降壓變壓器的溫度報警停機和斷電保護功能。系統(tǒng)方案說明在本方案供給的溝通變頻器裝置為具有明確定義功能和接口，以及正弦波濾波ACS800，該溝通掌握裝置與實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化掌握。在此方案中，溝通傳動系統(tǒng)承受ABB公司的ACS800Step-up/SineFilter流變頻器裝置以及配套的降壓變壓器、升壓變壓器、電機、電纜組成。ACS800Step-upACS800Step-up/SineFilterDrvABB公司ACS800ACS800Step-uptep-up應(yīng)用系統(tǒng)包括變頻器、正弦波濾波器、變壓器、電纜和電機，它的敏捷配置適應(yīng)于泵、風機和潛水油泵等ACS800Step-uACS800140KW至2500KWIGBTCS800Step-p有正弦波濾波器裝置，該濾波器能夠有效地濾掉高頻局部，使其輸出的正弦波到達完善無諧波，從而降低了升壓變壓器的制造費用，并且提高了變壓器和電機的使用壽AS800Step-p降壓變壓器和升壓變壓器協(xié)作使用去滿足各種電機電壓的要(2-13KVABB公司在Step-up1981Step-up傳動系統(tǒng)。ACS800Step-up傳動的特點ACS800對電機電壓的適應(yīng)性。用戶可以依據(jù)實際狀況選擇電機電壓。合理的費用。變壓容量比沒有正弦波濾波器傳動的要小。不要求特別的電機線圈絕緣。由于有正弦濾波器和變壓器的隔離作用不會產(chǎn)生軸承電流。低電機噪音。輸出的電壓和電流為正弦波形。允許長的電機電纜。安裝在浮地電網(wǎng)中。10%的壓降。先進的掌握模式。在工業(yè)風機和泵應(yīng)用中其特點：最經(jīng)濟的應(yīng)用方案，由于承受了正弦濾波器和標準的輸出變壓器。完善的改造方式，由于正弦波的電壓輸出。50%的額定轉(zhuǎn)矩。300提高了風機的使用壽命。ACS800Step-up傳動的優(yōu)越性能 電源斷電時的運行—ACS800將利用正在旋轉(zhuǎn)著的電機的動能連續(xù)運行，只要電機旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生能量供給ACS800，使其連續(xù)運行。 IR補償功能—用于滿足高的起動轉(zhuǎn)矩。電壓提升補償在電纜、升壓變壓器和電機上的電阻損失。由于在0Hz時，電壓不能送至變壓器，故在ACS800Step-upIRIRUIRCOMPENSATIONIRSTEP-UPFREQ. fn fStep-up應(yīng)用中的IR補償償是在滑差頻率下起動。 ACS800的自動起動特性超過一般變頻器的飛升起動和積分起動的性能，它能在極短的時間內(nèi)檢測到電機的狀態(tài)并實施跟5Hz，ACS800Step-up施跟蹤起動。跟蹤起動功能通過軟件設(shè)置，不需要任何外圍硬件配置。 堵轉(zhuǎn)功能—當轉(zhuǎn)矩低于設(shè)定的限幅，并且在肯定的時間內(nèi)電流高于特定的限幅時，電機被認為堵轉(zhuǎn)并發(fā)出故障或報警信號。 電機缺相保護功能—假設(shè)所濾波的三相相電流中的一相確定值低于設(shè)定值，缺相保護功能就要發(fā)出故障或報警信號。 接地保護功能—當變壓器原邊或變壓器電纜消滅接地現(xiàn)象時，發(fā)出接地故障或報警信號。過載保護和欠載保護。短路保護。ACS800Step-up柜體裝置ACS800Step-upDrives-MNS柜體(IP22)門上裝有主熔斷隔離開關(guān)的操縱手柄，掌握盤安裝組件，和其它一些可選件。冷卻空氣的通風窗靠柵格擋著，防止異物進入柜體。ACS800Step-upMNS觸器和急停保護回路作為可選項，用戶可以依據(jù)實際需要選擇。升壓變壓器升壓變壓器在高-低-高變頻應(yīng)用配置中占據(jù)主要的環(huán)節(jié)。大多數(shù)品牌的變頻器在高-低-高應(yīng)用中，其輸出側(cè)不含有正弦波濾波器，因此對升壓變壓器的制造和性能提出了很高的要求，必需特別設(shè)計和生產(chǎn)，增加了投資本錢。而ACS800Step-up命，并且降低了投資。由于正弦波濾波器在工作時會造成輸出電壓的下降，此損失的電壓要由升壓變壓器來補償，升壓變壓器原邊電壓近似等于變頻器額定0.9(690V0.85(500V)。同時考慮變壓器到電機電纜阻抗壓降和電機內(nèi)的阻抗壓降，變壓器副邊電壓也要適當提高。見以下圖二次側(cè)阻抗Zl=(Rc+Rm)2+(Xc+Xm)2電流I2I1，即I2=I1變壓器二次側(cè)的最大電壓U2=3*I2*Zl設(shè)備選型依據(jù)以上技術(shù)方案，系統(tǒng)中各設(shè)備選型如下:降壓變壓器+變頻器+正弦波濾波器+升壓變壓器+風機電機10KV/69V690〕 690〕690V/10V10K〕選用進線降壓變壓器：800KVA，10KV/690V，三繞組選用變頻器：ACS800-07-0550-7+P901〔1×D4+2×R8i柜體式，防護等級IP211730*646*2130〕變頻器配套正弦波濾波器：NSIN0900-6NSIN0900-63正弦波濾波器防護等級IP21，尺寸〔寬*深*高〕〔2330*646*2130〕1NSIN0900-63正弦波濾波器防護等級IP21，尺寸〔寬*深*高〕〔2330*646*2130〕14升壓變壓器500KVA，690V/10KV15.1 傳動裝置:序號 設(shè)備型號描述數(shù)量1 ACS800-07-0550-7+P9011×D4+2×R8i防護等級IP21，1尺寸〔寬*深*高〕1730*646*21302降壓變壓器500KVA，10KV/690V15.2 變壓器選用降壓變壓器：500KVA，10KV/690V選用升壓變壓器：500KVA，690V/10KV變頻節(jié)能技術(shù)工程簡介:通常狀況下，大型風機，一次風機，送風機，引風機中，由于負荷變化較大，因此風機的輸出功率變化很大，原有的調(diào)整方式主要是通過調(diào)整管道閥門來實現(xiàn)，雖然可以節(jié)約肯定的能源，但是與變頻調(diào)速相比也鋪張了很多能源，也給設(shè)備造成損傷，削減壽命?？v觀比較一些的調(diào)速方法，用于風量調(diào)整的主要方法有以下幾種：轉(zhuǎn)子回路串電組掌握〔繞線式異步電機〕轉(zhuǎn)子斬波調(diào)速掌握〔繞線式異步電機〕液力偶合器掌握液體滑差離合器掌握電磁滑差電機掌握渦流制動器掌握調(diào)壓掌握串級調(diào)速掌握〔繞線式異步電機〕調(diào)壓變頻〔VVVF〕掌握變極對數(shù)掌握1轉(zhuǎn)子串電阻方法效率最低，速度越低效率越小，串極調(diào)速和變頻調(diào)速掌握方式效率最高。鍋爐離心式風機風量不同掌握方法的電動機電力消耗特性曲線如以下圖2電能消耗最小，轉(zhuǎn)子回路串電阻和液力偶合器掌握方式的電能消耗最大。在本方案中，我們只表達承受變頻調(diào)速方式的掌握方法，對于其它調(diào)速方式在此不再列舉。節(jié)能測算〔理論〕：如上圖所示原理上，空氣流量掌握方法有以下四種：節(jié)氣閘、導向葉輪、耦合器、變頻器。但是，一涉及到節(jié)能它們的效果就完全不同了，現(xiàn)假設(shè)典型工作點，位于最大空氣流量的 節(jié)氣閘方法的系統(tǒng)之電機將消耗相對于全能耗之 90%，導向葉輪消耗為70%，耦合器消耗則為67%，而變頻器卻僅消耗51%。這幾乎只是節(jié)氣閘系統(tǒng)所需要電機功率的一半。另外，在 50%空氣流量時，使用變頻器的電機所消耗的能量只是電機額定功率的 15%，而使用耦合器、導向葉輪和節(jié)氣閘所消耗的能量分別為29%、49%和73%。因此，可以推斷貴廠進展變頻節(jié)能改造后可以節(jié)能30%以上。貴廠鍋爐風機在運行過程中，假設(shè)風機閥門開度都為100%以下，閥門的局部關(guān)閉造成大量的節(jié)流損耗，電機也相應(yīng)需對閥門阻力做功，這局部就為風機運行中損耗的能量。安裝變頻器后，風機閥門全部翻開，通過轉(zhuǎn)速的輸出來調(diào)整風量，節(jié)流損耗的局部將被節(jié)約。依據(jù)流體力學學問，風機和泵類負載特性如下：流量QnQ∝n；功率PnP∝n3。功率PQP∝Q3。因此，降低轉(zhuǎn)速，功率相應(yīng)立方關(guān)系降低?，F(xiàn)僅計算應(yīng)用變頻器后風機，水泵本身節(jié)約的能源，不包含系統(tǒng)整體效率提高，及削減設(shè)備損耗，削減修理，更換設(shè)備節(jié)約的投資。應(yīng)用變頻器可節(jié)約電能，是屬于可在肯定時間內(nèi)收回投資的工程，ABB變頻器掌握風機，水泵負載，通常狀況下節(jié)電率可達30%-40%，投資回收期在1～2假定節(jié)電率為35%355kW，年運行時間為330天、7920小時全年節(jié)電量為：節(jié)電率*電機額定功率*全年運轉(zhuǎn)小時35%*355*7920=984060 度，(一年節(jié)電數(shù)量)由此可計算出節(jié)約電費，及投資回收期。工業(yè)用電按0.8元/度計算，全年節(jié)約電費為787248