变频调速节能改造方案.doc

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1、变频调速节能技术方案上海倍特讯电气公司2010.03一、概述本方案根据用户要求编制，用于8台6000V355kW离心水泵调速节能。二、原系统状况对2009年度送水泵组运行数据进行统计分析，其供水情况为：(1)2009年度供水情况l泵组每天供水总量约：m3～m3；轧钢时瞬时流量：11000m3/h～13000m3/h；停轧（换辊）时瞬时流量：1100m3/h～3000m3/h；波动较为平缓。l供水总管压力控制标准0.2MPa，实际压力在0.2MPa～0.25MPa之间波动。l目前，通过开关泵组回流电动阀和起停单泵来控制供水总管流量。(2)水泵投

2、运情况l8台送水泵，正常运行4～5台；l目前，根据系统循环水量决定投运水泵数量，并根据池液位控制范围，开关泵组回流电动阀。(3)5台送水泵典型工况泵组供水总管流量12000m3/h、压力0.23MPa，送水泵出口电动阀开度为100%，手动阀开度为100%,送水泵出口压力为0.25MPa，回流阀开度100%，泵组回流量约为1500m3/h。（4）对2009年度工业水供水量及水泵投运情况分析，形成下表。2009年泵组供水数据统计表№泵组水量(m3/h)泵组运行(台)时间(h)时间比例节能潜力111000-130005750021100-30002

3、500三、系统方案说明由于生产用水量随时变化，为保证供水质量，一般使供水水压恒定，最常见的办法是采用变频恒压供水系统，即压力变送器装在主管网上检测管网压力信号，再将此压力信号送到变频器（PLC）的模拟信号输入端口，由此构成压力闭环控制系统，管网压力的恒定依赖变频器的调节控制。对于多泵情况，对低压水泵电机（380VAC~690VAC）可以两种不同的控制系统方案，一种是”顺序控制方案”，系统图如图一所示图一顺序控制方案系统图图中：BPI--变频器；BUI～BU4--软起动器,PT—压力变送器。由图一可见，变频器连接在第一台水泵电机上，需要加泵或减

4、泵时，由变频器RO1~RO3端口输出信号起动或停止其他的水泵，这时水泵的起动采用自耦减压起动装置或软起动器。这种方案的特点是水泵电机不需要在变频和工频之间切换；第一台水泵永远连接在变频器上，没有切换过程中的失压现象；由于变频泵以外的泵都有软起动器，所以不需要再做备用系统，当变频器故障时，可用软起动器手动起动M2～M4水泵，保证供水不致中断；每台电机都有起动器，初始投资较大。另一种是“循环投切“方案，系统图如图二所示图二变频恒压供水循环投切方案系统图图中：BP1—变频器，BU1—软启动器，PT－压力变送器，ZJ1、ZJ2－用于控制系统的起动/停

5、止和自动/手动转换。由图二可见，变频器连接在第一台水泵电机上，需要加泵时，变频器停止运行，并由变频器的输出端口RO1～RO3输出信号到PLC，由PLC控制切换过程。切换开始时，变频器停止输出（变频器设置为自由停车），利用水泵的惯性将第一台水泵切换到工频运行，变频器连接到第二台水泵上起动并运行，照此，将第二台水泵切换到工频运行，变频器连接到第三台水泵上起动并运行；需要减泵时，系统将第一台水泵停止，第二台水泵停止，这时，变频器连接在第三台水泵上。再需要加泵时，切换从第三台水泵开始循环。这种方式保证永远有一台水泵在变频运行，四台水泵中的任一台都可能

6、变频运行，这样，才能做到不论用水量如何改变都可保持管网压力基本恒定。以上两种供水方案水泵电机的投、切比较频繁，对低压电机影响不大，但对高压电机不允许频繁的投、切，供水方案如图三所示：图三高压电机水泵变频调速节能方案由5台送水泵典型工况和2009年泵组供水数据统计表：泵组供水总管流量12000m3/h、压力0.23MPa，送水泵出口电动阀开度为100%，手动阀开度为100%,送水泵出口压力0.25MPa，回流阀开度100%，泵组回流量约为1500m3/h。每台水泵的流量为2500m3/h左右。为节能将回流阀开度设置为零，5台水泵同时运行。轧钢时

7、，其中变频泵工作频率为50Hz，满足轧钢需要的最大供水流量13000m3/h；当供水量减小时管网压力上升，压力变送器的输出信号是变频器降频，当频率降到35Hz时，变频水泵的压力为原来压力的49%，可能水泵也不出水了，但不能产生倒流，可在变频器上设定下限频率来保证。换辊时，水量的变化是1100~3000m3/h，关3台工频泵，同样用一台变频器来自动调节，但在低流量时，如果两台都是变频泵节能效果更好，这要增大投资。四、高压变频器选用森兰SB-HV高压变频器1、产品特点SB-HV系列高压变频器是由希望森兰科技股份有限公司研制开发的新一代高压变频器，

8、采用直接高高变换的方式，多电平串联倍压的技术方案，优化的PWM控制算法，实现优质的可变频变压（VVVF）的正弦电压和正弦电流的输出。产品具有以下特点：（1）高－高方