循环水泵变频方案

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1、山东鑫胜热电有限公司循环水泵中压变频项目编　制：张勇审　核：师伟华批　准：王培彬二零零九年九月目录1项目介绍1.1改造项目介绍1.2工况调查数据2变频改造的节能分析2.1变频调速节能原理2.2变频改造节能分析2.3变频调速其他附加好处3项目建议改造方案3.1改造电气原理3.2控制接口与控制设计3.3设备外形尺寸与安装布局要求4ZINVERT系列智能高压变频调速系统技术简介4.1ZINVERT系列智能高压变频调速系统原理与结构4.2ZINVERT系列智能高压变频调速系统功能4.3ZINVERT系列高

2、压变频调速系统使用要求及设计选型注意事项5ZINVERT系列智能高压变频调速系统技术参数二零零九年九月1　项目介绍1.1改造项目介绍　鑫胜热电，新上2台10KV315KW循环水泵，为全厂提供冷却循环水。由于设计压力比实际压力大，需增加变频系统，节能降耗。1.2工况调查数据电机、负载铭牌参数与运行参数功率因数接线方式Y接法额定电压10KV额定电流转速额定功率315KW入口阀门开度出口阀门开度设计压力最小压力运行压力运行功率二零零九年九月二零零九年九月2变频改造的节能分析2.1变频调速节能原理从流体力

3、学的原理得知，使用感应电动机驱动的风机、水泵负载，轴功率P与流量Q，扬程H的关系为：当电动机的转速由n1变化到n2时,Q、H、P与转速的关系如下:(1)(2)(3)可见流量Q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。所以当需要80％的额定流量时，通过调节电机的转速至额定转速的80％，即调节频率到40Hz即可，这时所需功率将仅为原来的51.2％。如图2-1所示，从风机、水泵的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。图2-1风机、水泵的运行曲线图当所需风量、流量从Q1减小

4、到Q2时，如果采用调节阀门的办法，管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从A点变到新的运行工况点B点运行，所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比；如果采用调速控制方式，风机、水泵转速由n1下降到n2，其管网特性并不发生改变，但风机、水泵的特性曲线将下移，因此其运行工况点由二零零九年九月A点移至C点。此时所需轴功率P3与面积HB×Q2成正比。从理论上分析，所节约的轴功率Delt(P)与（H2-HB）×（C-B）的面积成正比。考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机泵类

5、通过调速控制可节能20％～50％，有些风机负载节能比例达60%以上。二零零九年九月二零零九年九月2.3变频调速其他附加好处2.3.1提高网侧功率因数：原电机直接由工频驱动时，满载时功率因数为0.8－0.9，实际运行功率因数远低于额定值。采用高压变频调速系统后，电源侧的功率因数可提高到0.95以上，大大的减少无功功率的吸收，进一步节约上游设备的运行费用。2.3.2降低设备运行与维护费用：采用变频调节后，通过调节电机转速实现节能；转速降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期、设备运行寿

6、命延长；变频改造后风门开度可达100％，运行中不承受压力，可显著减少风门的维护量。在使用变频器过程中，只需定期对变频器除尘，不用停机，保证了生产的连续性。从实际改造情况看，采用变频调速后，运行与维护费用大大降低。2.3.3软启软停功能：采用高压变频改造后，电机实现软启软停，启动电流不超过电机额定电流的1.2倍，对电网无任何冲击，电机使用寿命延长。在整个运行范围内，电机可保证运行平稳，损耗减小，温升正常，无任何附加的异常振动和噪音。2.3.4增强电机的保护功能与原来旧系统相比较，变频器具有过流、短路

7、、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能，更完善地保护了电机。2.3.5实现高度自动化采用变频改造后，系统运行操作简单，运行方便。可通过计算机远程给定风量或压力等参数，实现智能调节。2.3.6增强系统运行的可靠性ZINVERT智能高压变频调速系统适应电网电压波动能力强，电压工作范围宽，电网电压在-35%～+15%之间波动时，系统均可正常运行。二零零九年九月3项目建议改造方案3.1改造电气原理电气原理如图纸中系统主接原理图所示：1号泵系统母线电源通过开关柜QF1经变频装置刀闸K1到高压变频装置，变频装

8、置输出经刀闸K2送至电动机,系统母线电源还可通过开关柜QF1经刀闸K2切换至工频侧直接起动电动机。一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧高压开关及刀闸K1，将变频装置隔离，切换刀闸K2至工频侧，合高压开关工频起动电机运行。刀闸K1、K2之间具有闭锁和防止误操作功能。2号泵系统母线电源通过开关柜QF2经变频装置刀闸K01到高压变频装置，变频装置输出经刀闸K02送至电动机,系统母线电源还可通过开关柜QF2经刀闸K02切换至工频侧直接起动电动机。一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧