变频与工频运行自动切换系统在一次风机上应用论文

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变频技术在风力发电机组中的应用

变频技术在风力发电机组中的应用

变频技术在风力发电机组中的应用风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。

其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10 MW,其中可利用的风能为2×10 MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

充分利用风能资源,减少常规能源的消耗,符合国家能源改革的方向,而风力发电也是开发新能源、改善环境的重要组成部分。

随着现代变频技术的迅速发展,在风力发电中的应用也更为广泛。

本人重点介绍了变频技术在风力发电中的主要应用,包括风力发电系统的分类;风力发电双向变频器的优缺点等做了论述,最后对风力发电的前景进行了展望。

关键字:变频技术恒速恒频变速恒频截止到2013年底,中国风电累计装机容量达到91412.89MW。

同比增长21.4%。

新增装机和累计装机两项数据均居世界第一。

而风力发电机组也经历了从定桨距到变桨距再到变速变桨距的发展过程。

目前大都采用变速变桨距风力发电机组。

1. 风力发电系统的分类风力发电系统一般分为两大类,采用恒速恒频发电机的风电系统和采用变速恒频发电机的风电系统。

风力发电机组与电网并联运行时,要求风力发电机组发出电能的频率保持恒定,与电网频率相等。

1.1 恒速恒频风力发电系统恒速恒频发电机系统采用的是普通异步发电机,这在国外一般被称为丹麦概念风电机组。

这种风电机组的发电机正常运行在超同步状态,转差率s为负值,且转差率的可变范围很小,所以称之为恒速恒频风电机组。

这种风电机组有如下特点:(1)风力机有三个叶片(2)主轴系统由中间联结有齿轮箱的高速轴和低速轴组成(3)发电机为普通的感应异步发电机。

而这种风电机组的主要缺点是:当风速快速升高时,风能将通过桨叶传递给主轴、齿轮箱和发电机等部件,产生很大的机械应力,引起这些部件的疲劳损坏;并且这种风电机组在正常运行时无法对电压进行控制,不能象同步发电机一样提供电压支撑能力,不利于电网故障时系统电压的恢复和系统稳定,这是采用普通异步发电机的风电机组的最大不足。

电气控制与变频技术 变频调速系统在回转窑一次风机控制中的应用

电气控制与变频技术 变频调速系统在回转窑一次风机控制中的应用

变频调速系统在回转窑一次风机控制中的应用摘要一次风的大小决定着窑内煅烧带温度和其位置,在回转窑控制中,一般要求窑内煅烧带温度控制在1000--1100℃范围,煅烧带位于窑体中部,而且保持较长距离最好。

一次风的给量决定着煅烧带的温度、长度、窑尾温度和煅烧带的延续程度;若风量不足,会使挥发物燃烧不充分,窑内煅烧带的温度降低,窑尾温度低,易结圈,热量利用率低;过量的给风,又会使物料烧损率过高,窑内负压降低。

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。

关键词:回转窑一次风变频器一、引言异步电动机是冶金、化工等生产企业最主要的动力设备。

作为高能耗设备,其输出功率不能随负荷按比例变化,过去许多设备负载变化,只能依靠挡板或阀门的开度来调节,从而造成很大的能源损耗和电能浪费。

近年来,随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛,应用变频器对异步电动机控制进行技术改造,成为各企业节能降耗、提高效益的重要手段。

我公司的4#回转窑,是2007年建成投产的。

其一次风机采用星三角降压启动系统,控制落后,结构不完善,控制器件、测量仪表老化严重。

在实际运行中,设备故障频繁,生产长期依靠现场手动挡板和执行机构操作,烧损率高,耗能大,压力波动较大,满足不了生产需要。

为此,2012年应用变频器对回转窑一次风机控制系统改造,通过近一年的跟踪,参数分析以及节能效果,已取得明显的成果。

这种回转窑一次风机控制技术,是目前国内较为成熟和先进的控制方式之一。

自动旁路在一次风机变频中的应用

自动旁路在一次风机变频中的应用

自动旁路在一次风机变频中的应用随着节能减排工作的不断深化,火电机组风机变频改造在发电厂的逐步应用。

一台300MW级别容量的火电机组通常包括2台引风机、2台送风机、2台一次风机和一台增压风机。

通过对风机设备进行变频改造,利用变频控制,代替挡板调节风量,可以提高风机设备的运行效率,改善风机运行工况,节能降耗,降低生产成本。

但是如果风机变频器出现故障,导致风机停运,也会对火电机组的正常运行造成影响,如果处理不及时,可以产生炉膛压力波动、机组负荷迫降乃至停机跳闸事故发生。

据不完全统计,300MW火电机组每次机组跳闸的恢复时间至少要一小时以上,用油20吨以上,损失电量30万度。

通过对一次风机变频器进行自动旁路改造,可以避免变频器故障造成的对机组运行的影响,提高火电机组安全运行系数。

标签:变频器;自动旁路;电厂1 机组情况某电厂#3机组,机组容量330MW,亚临界中间一次再热,单汽包自然循环固态排渣,中储式煤粉锅炉。

建于2004年,2010年完成一次风机变频改造,改造后多次发生一次风机变频器故障,导致单侧风机停运,影响了机组的正常运行。

3A、3B一次风机变频自动旁路改造前。

在3A、3B一次风机开关与3A、3B 一次风机电机之间装有变频装置。

电气一次回路如下:6KV电机电缆接于变频装置进线刀闸与旁路刀闸的连接处,从旁路刀闸与出线刀闸连接处有电缆与一次风机电机相连。

旁路柜有3个高压隔离开关KM1、KM2和KM3,KM2和KM3之间存在机械互锁逻辑,不能同时闭合。

变频运行时,KM3断开,KM1和KM2闭合;工频运行时,KM1和KM2断开,KM3闭合。

一次风机有变频及工频两种运行方式。

正常情况下为变频控制,一次风机变频器故障后,跳一次风机6kV 开关,由运行人员就地手动切旁路,变为工频运行。

2 改造方案一次风机变频器发出重故障信号后,直接将旁路柜入线开关KM1,出线开关KM2自动跳开,热工DCS收到重故障信号后关一次风机入口挡板至预设位置,同时重故障信号延时3秒后自动合旁路开关KM3,实现自动工频运行。

浅谈一次风机变频器自动旁路改造

浅谈一次风机变频器自动旁路改造

浅谈一次风机变频器自动旁路改造雷鸣,谢胤作者单位:天津国电津能热电有限公司地址:天津市东丽区华明镇范庄村北杨北公路邮编:300300 Primary Air Fan Inverter Automatic BypassReconstructionNAME:Lei Ming Xie YinAddr. Yang North Road,The Fan Village North,Huaming town,Dongli District,TianjinABSTRACT: Priary air fan of the Tianjin Guodian Jinneng Co-Generation Co.,LTD.#1 Unit were analyzed by manual bypass tofeasi- -bility analysis and design of automatic bypas--s, for the exchange of.KEY WORD: Priary air fan;inverter;automatic bypass;reconstruction摘要:本文对天津国电津能热电有限公司#1机组一次风机变频器由手动旁路改为自动旁路的可行性分析及设计进行了简析,以供交流。

关键词:一次风机;变频器;自动旁路;改造1 概述变频调速技术是当代最先进的调速技术,它不仅能够为我们提供舒适的工艺条件,满足用户的使用要求,更重要的是这项技术应用在风机、泵类等具有平方转矩特性的负载时,可以节约大量的能量,最大节能率可以达到50%~75%。

因此应用此项技术进行节能改造将会有非常明显的经济意义,同时它也具有优良的环境意义和优异的速度调节性能。

根据变频调速技术原理,变频调速设备用在电力、冶金、矿山、供水等行业将会大有前途,可以取代一些相对落后的调速方案,最大限度地提高企业的经济效益。

天津国电津能热电有限公司#1机组(330MW亚临界供热机组)于2009年8月12日10时完成168小时试运,正式进入商业运行。

利用DCS实现一次风机变频器自动切换

利用DCS实现一次风机变频器自动切换

利用DCS实现一次风机变频器自动切换张林渠,狄素珍,蒋安伟(四川广安发电有限责任公司,四川 广安 638017)Practice of Automatic Switching of Primary Draft Fan Converter by DCSZHANG Linqu, DI Suzhen, JIANG Anwei(Sichuan Guang'an Power Generation Co., Ltd., Guang'an 638017)〔摘 要〕 以某电厂6 kV 一次风机变频器故障为例,分析了故障时变频器未能成功切换为工频运行的原因。

针对就地控制板失电无输出和内部故障的设计缺陷,提出采用主机DCS 实现变换功能的改进方案并开展相关试验,改进效果良好,可广泛适用于6 kV 电机变频器自动切换功能的改进。

〔关键词〕 6 kV 电机;一次风机变频器;自动切换Abstract :Taking the fault of 6 kV primary fan converter in a power plant as an example, the paper analyzes why the converter fails to be switched to power frequency operation when the fault occurs. Aiming at the design defects of no output and internal failure of local control board in case of power loss, an improved scheme is put forward to realize the switching function by adopting computer DCS and related tests are carried out. The modification shows good effectiveness and can be widely applied in the improvement of the automatic switching function of 6 kV motor converter.Key words :6 kV motor; primary fan converter; automatic switching 中图分类号:TM621.6 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2020) 03-0052-04组降负荷。

引风机变频改造后变频与工频互切探讨

引风机变频改造后变频与工频互切探讨

Telecom Power Technology 运营探讨引风机变频改造后变频与工频互切探讨方 武(大唐华银金竹山火力发电分公司,湖南引风机在变频改造后,引风机出力由静叶(或动叶)调节变为变频调节,变频器的可靠性直接关系到引风机乃需要考虑当变频器出现故障后,对应引风机能够快速进入工频运行恢复出力,在变频器故障处理完成后,能及时转换为工频运行,提高机组运行的经济性。

变频切工频;工频切变频;引风机变频改造Discussion on Frequency Conversion and Power Frequency Mutual Cutting of InducedFANG WuDatang Huayin Jinzhushan Thermal Power Generation Branch After the frequency conversion transformation of the induced draft fan regulation to frequency conversion regulation converter is directly related to the safety of the induced draft fan and even the whole furnace.Therefore ,the corresponding induced draft fan can quickly enter the power frequency 工频电源进线变频调试系统QFGK 1GK 0QS 1QS 2QS 3QF 11R1M工频电源进线变频调速系统旁路QF 1 柜3QF 旁路柜2QF 3QF 11QF 2旁路柜1电阻柜R 1GK 0M GK 1图3 变频器重故障切工频过程中机组重要参数趋势引风机变频改造后增加变频和工频互切功能后,引风机变频运行既提高经济性,也降低了由于变频器出现故障而带来的安全风险。

风机变频改造及自动切换功能的应用

风机变频改造及自动切换功能的应用
f tv ec ienes fv i e fequen ef m aton w er anal ed. t etof m a i s o arabl r cy r or i e yz Aferr r or ton,h t e oper ton oft e abov y a i h e s s—
压 4 3 5 P , 速 5 5 / i , 率 8 . % 。 引风 机 5 . a 转 k 9 rn 效 ra 59
电机 型 号 Y K 0 K 9 0—1 , 定 功 率 2 5 k , 压 0额 80 W 电 6 V, 电流 3 14k 转 速 5 7 / i。 k 2 . A, 9 m n r 送风 机采 用 6 V、 5 0k 定速 电机驱 动 运 行 , k 10 W
2 5 k 定 速 电机 驱 动 运 行 , 调 节 出 口静 开 度 来 0 W 8 靠
调整 引风 量 , 以适 应 锅 炉 负 荷 变 化 。 由于 风 机 选 型 时 风量裕 量 都 比较 大 , 造 前 机 组满 负荷 运 行 时 送 改
风机 电流 7 挡板 开度 在 5 % 左右 , 量 7 0 / ; 8 A, 4 风 5 h t 引风 机 电流 为 2 0 挡板 开 度 在 5 % 左 右 , 量 为 2 A, 0 风
ln o g—t m o t wou p a in ar f n r n n t a ib e l a . e lr e—c p ct n ih —v l g r — er c n i n s o er t e o t u mi g a r l o d Th g o e v a a a a i a d hg y ot e f a e q e c o to e h o o y h s b e d l u e n t e e e g a ig f l . e s c e s u p l a in i s a c u n y c n r l c n l g a e n wi ey s d i h n r y s v n i d Th u c s f l p i t n t n e t e a c o o h ar b e fe u n y s e d c n r l e h i u i f n a d d a t a s d s u s d.h n r y—s vn f ft e v i l r q e c p e o t c n q e on a r a n r f f n wa ic s e t e e e g a ot a ige -

变频与工频运行自动切换系统在一次风机上的应用

变频与工频运行自动切换系统在一次风机上的应用

变频与工频运行自动切换系统在一次风机上的应用作者:杜彦楼来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第08期摘要:高压变频技术在火电厂辅机动力上应用后节能效果显著,但目前变频器的可靠性还不能满足发电厂的稳定运行要求,本文介绍了一次风机变频与工频运行自动切换系统的设计思路和应用情况,在保证锅炉安全运行前提下达到节能降耗的目的,为火发电厂风机变频控制技术安全应用提供借鉴。

关键词:一次风机变频自动切换转换函数1 概述1.1 设备概况一次风机是火力发电厂内重要的辅机,容量大、耗电多,而且长期处于连续运行、低负荷及变负荷运行状态,目前大多数采用节流调节的方式控制一次风母管压力,其节能潜力巨大,采用变频调速技术是比较理想的的节能途径。

但从目前各发电企业运行的变频器统计,许多品牌的变频器都多多少少的出现过变频器本身故障或被外界因素诱发跳闸事件。

华能上安电厂300MW机组一次风机为上海鼓风机厂生产的2518AZ/842型双进单出离心风机,双侧对称布置,风量为46.8m3/s,风机效率为83%,配置的电机为YKK630--6型鼠笼电机,额定电压6KV,额定功率为1120KW,额定电流为122.6A,转速为1486转/分。

1.2 问题提出虽然一次风机采用变频调速是较理想的节能措施,但电力生产的特殊性要求一次风机运行不仅要有较高的经济性,而且首先要有足够的安全可靠性,尽可能减少一次风机变频跳闸对锅炉运行的影响,避免因一次风失压导致锅炉灭火情况发生。

由于变频器是一个复杂的大功率电力电子装置,要想达到目前工频运行方式下的可靠性还有一段差距,就目前运行情况看,不管是进口变频器,还是国产变频器,都多次出现过变频器本身故障或被外界因素诱发跳闸的情况。

因此,为解决火力发电厂锅炉一次风机采用变频调速后机组的安全稳定运行问题,需解决两个问题:一是自动切换如何实现;二是切换过程中如何使风量变化幅度最小,以满足锅炉稳定燃烧的需要,这就需设计变频与工频自动切换系统来解决。

一次风机变频工频自动切换工作可靠性的分析

一次风机变频工频自动切换工作可靠性的分析

2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文一次风机变频——工频自动切换工作可靠性的分析乌鲁木齐热电厂电热控制中心李勇才[文摘]针对乌鲁木齐热电厂在用的一次风机高压变频器从变频-工频自动切换、变频器故障分析与处理、变频器使用注意事项和变频器日常维护方面进行变频器工作可靠性的分析。

[关键词]高压变频器可靠性1 引言在火力发电厂中,风机和水泵是最主要的耗电设备,而这些设备都长期连续运行或处于变动负荷运行状态,其节能潜力巨大。

发电厂辅机电动机的经济运行,直接关系到厂用电率的高低。

对于风机和泵类负载,如果采用调速的方法改变其电流量,节电率达20%—60%。

目前新疆境内330MW及以上的发电机组普遍使用高压变频器。

高压变频器的特点如下:1)变频调速范围内启动时间短,启动电流小并且启动平稳,真正实现零到全速平滑调速,对电网及电机无冲击,可减少机械磨损,延长机械使用寿命。

2)操作方便维护简单,无需设置调节挡板,节流阀,避免了节流带来的能量损耗,只要调节频率即可改变电动机转速。

3)采用变频调速不仅降低风机、水泵设备的故障率,减少维修费用,同时也提高了系统调节品质,并且节电效果明显。

为确保高压变频器的安全运行,提高变频器工作的可靠性是确保变频器的安全运行的关键点。

在这里结合乌鲁木齐热电厂在用的国电南自ASD6000型一次风机高压变频器,对变频——工频自动切换工作可靠性的做以分析。

2 目前一次风机高压变频器运行状况为了降低生产成本,降低能耗,适应当前国务院提出的关于能源节约与资源综合利用“十二五”规划的要求,采用低消耗、低排放、高效率的持续发展理念的经济增长模式,应用变频节能技术来改造传统工艺的技术缺憾。

随着高压变频器技术产品的成熟与稳定应用,乌鲁木齐热电厂一次风机变频器目前采用调整驱动电机的转速和按比例节能,不仅提高了经济效益,而且产生巨大的社会效益,促进企业的技术进步。

但是设计里缺少变频——工频运行的自动切换系统。

电工技师论文变频器在风机中的应用

电工技师论文变频器在风机中的应用

电工技师论文变频器在风机中的应用摘要:随着工业生产对风机调速性能要求的不断提高,传统风机主要采用三相交流电固定转速,从启动到正常运转后一直是保持一个转速,不能根据不同需求而改变转速,极大的浪费了电能,本文则主要介绍现代交流变频器应用于风机的知识与问题,解决了不同场合根据不同需求改变转速,从而节约了能源。

关键词:交流变频器风机污水处理节能引言污水处理近十几年来,越来越受到我国地方各级政府的重视,对污水处理方面的投资建设也不断加大。

但是,大多数污水处理设备还是传统的机电设备。

随着交流变频调速技术在机电控制方面不断发展应用,无论从节能还是对机电设备的精细化控制来说,都迫切需要利用变频技术对传统的污水处理设备进行升级改造。

现以我公司利用交流变频调速技术对生化池曝气风机风量进行精细化控制为例,详细说明介绍变频器在风机中的应用。

我公司的生化池是垃圾渗滤液处理的核心,池内存活着大量活性污泥,每天在生化池曝气阶段,利用测氧仪每隔2小时测氧1次,严格控制生化池的DO(溶解氧)在2~5mg/L之间,既不能过量(生化池DO>5mg/L),也不能欠量(生化池DO<2mg/L)。

如果生化池DO过高,将造成好氧菌大量繁殖,而好氧菌是消耗碱度的,从而使生化池的碱被消耗掉,造成酸碱不平衡,使最终处理出水达不到国家排放标准;生化池DO偏低,将抑制池内微生物的生长、繁殖,造成微生物的减少,从而影响垃圾渗滤液处理的效果。

我公司生化池2台45KW曝气风机改造前利用常规挡板风门控制方式对生化池曝气进行气量控制,不但不能精确控制生化池的DO(溶解氧),而且浪费了大量电能。

后来采用变频器变频调速的方法对2台风机风量进行控制,结合生化池曝气阶段的DO(溶解氧),采用变频器变频调速的方法对风机风量进行控制,经过1年多试运行,2台风机的年用电量比原来下降了48%左右,节约了电能。

由于变频调速能够精确控制生化池进气量,保证生化池曝气阶段DO(溶解氧)在2~5mg/L的正常范围,所以生化池微生物的生长、繁殖及生化性比改造前要好,垃圾渗滤液的处理效果比以前有了明显改善。

变频技术在风电设备中的应用

变频技术在风电设备中的应用
二、交流励磁结构
在风力发电机组,交流励磁控制方式中经常使用的变频装置主要分为四种。首先是PWM变换器,这种变换器又称为两电平电压型双PWM变换器,变换器内部的原件用直流母线连接,在实际工作当中会通过PWM变换器的状态变化来实现变频功能。这种变频装置有明显的优势,如今对这种技术的研究,已经有较长的时间,技术的应用比较成熟,而且市场上有与其相配套的设备,在使用时有较低的部的两个原件是相互独立的,可以适应不同的电网故障,而且应用这种变换器可以有效控制电压,保证发电机组可以输出稳定的电压,但是这种变频装置的缺点是使用周期较短,而且有些部位的损耗,会比其他变频装置更严重。
交交直接变频器,是直接通过晶闸管的作用来实现频率的变化,晶闸管作为这种变频器的开关器件,可以控制交流电压的正负变化,在应用这种变频器时,可以对电压进行科学的控制,实现频率的变化,在使用过程中,变频器的运行比较稳定,有良好的工作状态。这种变频器适用于功率大频率低的频率,但是通过这种变频器输出的电压一般较低,所以容易出现高次谐波,对电路控制起来比较复杂,工作机理也比较复杂,一旦出现故障检修起来比较麻烦。
在大量的风电机组中,变速恒频双馈风力发电机组的应用是最为广泛的,这种发电机组调节发电机转转速变化的过程,主要是通过转子交流励磁变换,在实际工作中,根据风速的变化,对转子电流频率的大小进行调节,从而使磁场的旋转速度得以改变,调节发电机的转速,使电网可以输出稳定的电流,最大程度上捕获外界的风,即使风速在不断变化,也能输出稳定的电流。
风力发电系统可以分为变速恒频发电系统和恒速恒频发电系统,这两种发电系统有本质上的区别。自然界中的风速是不断变化的,恒速恒频发电机组的运作机理就是使发电机组的转速保持一定的速度,通过这种发电机组可以使系统输出固定频率的电压,电压的变化在很小的范围内,但是这种发电机组在应用时,不能在最大程度上捕获风能,只有当风速到达一定的水平,才能将风能转化为电能,在实际应用过程中发电效率较低。当下人们开始越来越多地关注变速恒频风力发电机组,这种发电系统可以根据风速的变化而调整的转速,这样一来就能从最大程度上捕获风能,可以在最大范围内利用风能,风速变化的范围较大,使转换效率提高,如今人们对这种发电机组,不断进行更加深入的研究,探索其稳定的应用价值和更高效率的转换工作。

浅谈变频技术在风机节能改造中的应用

浅谈变频技术在风机节能改造中的应用

浅谈变频技术在风机节能改造中的应用【摘要】本文主要探讨了变频技术在风机节能改造中的重要性和应用。

首先介绍了变频技术的原理和优势,解释了其在实际应用中如何提高风机的运行效率。

接着通过具体案例分析,展示了变频技术在风机节能改造中的实际效果和实施过程。

随后对变频技术在节能改造中的效益进行了深入分析,探讨了节能降耗带来的经济效益和环保效益。

展望了变频技术在风机节能改造领域的未来发展方向,指出了其在提高能效和降低能耗方面的潜力和优势。

变频技术在风机节能改造中具有重要的应用价值和发展前景。

【关键词】风机、节能改造、变频技术、应用案例、效益分析、未来发展、引言、结论1. 引言1.1 引言正文1. 变频技术在风机节能改造中的重要性2. 变频技术原理及优势变频技术通过改变电机供电频率,实现电机转速的调节,进而实现风机的调速控制。

其优势在于高效节能、运行稳定、提高控制精度等方面。

通过介绍真实案例,可以更直观展示变频技术在风机节能改造中的应用效果,如节能幅度、运行效率等方面的提升。

对采用变频技术进行风机节能改造的效益进行深入分析,包括节能成本、运行效率提升等方面的具体数据分析。

展望未来,随着科技的不断发展,变频技术有望在风机节能改造中发挥更大的作用,提高风机的节能效率并减少能耗。

结论通过本文的探讨,可以看出变频技术在风机节能改造中具有重要意义,未来的发展前景也十分广阔。

在风机节能改造中,应积极推广应用变频技术,实现节能减排的双重目标。

2. 正文2.1 变频技术在风机节能改造中的重要性变频技术可以实现风机的无级调速,使风机在不同负荷下能够实现高效运行。

传统的风机通常只能以一种固定速度工作,无法适应负荷的变化,造成能源的浪费。

而通过应用变频技术,可以根据实际需要对风机进行调速控制,实现能耗的最优化。

变频技术可以有效降低风机运行时的启停频率,延长设备的使用寿命。

传统的启停方式会造成风机在启动过程中产生过大的电流冲击,加速设备的磨损,影响设备寿命。

变频技术在风机泵类设备中的应用

变频技术在风机泵类设备中的应用

变频技术在风机泵类设备中的应用摘要:本论文主要要阐述了变频技术及其在风机泵类设备中应用原理和节能效果,以实际改造案例说明变频技术的节能效果。

并降低变频器产生谐波对电网产生的危害措施。

关键词:变频技术变频器三相异步电机电动机工作原理电机控制系统谐波变频器最初用途是速度控制。

随着技术发展和社会对能源运用效率要求的日益提高,逐渐被用于节能领域。

该技术尤其在风机、水泵的节能方面得到了广泛应用。

以前,在工业生产的流程中,风机、水泵的调速通常使用的是用滑差调速电动机、耦合器等进行调速,以满足工艺生产的需要。

根据各单位的实际需要,通常使用的是用耦合器对风机、泵进行20%-80%调速,或加装风门、阀门对风量、流量进行调节。

但电机在工频状态下运行,多余的动能通过耦合器转化成热能让冷却水带走或损失在风门和阀门上。

这样从能源使用上和生产维护上都不经济,结合现在变频器的技术在风机泵类设备中的应用,为节能降耗工作提供了很好的解决办法。

采用变频调节控制技术,取消原来的耦合器及相应的冷却水泵、冷却水和风门、阀门等装置,降低生产中的能源及资源消耗。

做好清洁生产、节能降耗。

在变频节能技术应用的同时,要降低变频器产生谐波对电网产生的危害。

一、变频技术和变频器变频技术以其显著的节能效果广泛的应用于工业设备和家用电器。

变频技术是改变电源频率的技术,在实际应用中通过变频器来实现改变电源频率。

变频器的应用,须结合三相异步电动机的特性,因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。

二、三相异步电动机的作用和特性:1. 三相异步电动机的作用:通过三相异步电动机运转(正转或反转)来带动其它设备做各种各样的机械运动。

2. 三相异步电动机的特性:1) 运转方式:靠旋转磁场来带动电动机转子额定电流为约等于其功率的二倍额定电流为约等于其功率的二倍V/F控制变频器力矩力电机力力转。

2) 接线方式:有星形(Y形)和三角形(△形)两种,Y形接线时,电动机的电流小,但力矩也小,三角形(△形)接线时电动机的电流大,但力矩大;3) 变速:n=60f (1-K)/pn—电动机转速60—常数p—极对数f —电源频率k—滑差系数公式说明:只要改变电源频率“f”或极对数“p”,就可以改变电动机转速。

PLC、变频器在循环风机上的应用

PLC、变频器在循环风机上的应用

PLC、变频器在循环风机上的应用发表时间:2020-10-19T01:32:11.432Z 来源:《现代电信科技》2020年第7期作者:陈满诗[导读] 文章结合自己多年经验对PLC、变频器在循环风机上的应用进行论述,希望为同行提供参考。

(江苏华阳照明工程有限公司)摘要:文章结合自己多年经验对PLC、变频器在循环风机上的应用进行论述,希望为同行提供参考。

关键词:节能;PLC;变频器应用引言:变频器是利用半导体元件,能够在交流电和直流电之间进行转换,对设备电流进行较好的控制,满足供电需要。

变频器在应用过程中,关键在于稳定性与可靠性,需要对变频器出现的电流跳闸、电流或电压不稳等问题进行及时的解决。

变频器的应用可以实现对电压和风机频率的调整,使电压和风机频率满足生产需要的同时,还可以有效降低能源、资源的消耗,保证生产顺利进行。

现在,还有企业依旧使用变极的方法对风机进行调速,其不但调节灵活性差,而且耗电量也大。

本人是在传统风机调速基础上,使用变频调速技术,利用变频器的多段速功能对风机进行速度控制。

而达到减少能量的损耗,提高了系统的稳定性。

一、系统概述我公司分厂有两台鼓风机其功率都为13.5Kw,用来作为车间的排气通风、降温除湿。

利用变频器的多段速功能对风机进行调速代替变极的方法对风机进行调速,其调节灵活性高,减少了能量的损耗。

但由于不同季节对车间温度、湿度的要求不同,因此生产车间对风量的需求则不同。

根据车间温度的具体情况,决定投入鼓风机的运行速度,达到自动保持温度、湿度恒定的要求。

这样,既降低了劳动强度和生产成本,又实现了节能增效。

二、方案与实施针对这种情况,用PLC通过温度传感器接受车间的温度高低并对车间温度、湿度的要求进行判断,根据判断,相应的输出点动作来控制变频器的多段速端子,实现多段速控制。

从而不用人为的干预,自动根据投入鼓风机的台数进行风量控制。

根据投入运行的鼓风机台数实施五个速段的速度控制。

速度设定方案,如表1所示。

变频技术在风力发电机组及电气系统中运用分析

变频技术在风力发电机组及电气系统中运用分析

2024 05/变频技术在风力发电机组及电气系统中运用分析李 刚 高修炀(中电建贵阳院水城新能源有限公司)摘 要:工作人员将变频技术应用于风电发电机组及电气系统中,是可以将直流电转变为不同频率的交流电的,其也可以让交流电转变为直流电后不再进行逆变,利用频率的变换,而并非电能的变化,即可将风能转变为电能。

基于此本文结合实际思考,首先简要分析了变频器结构及机理,其次阐述了变频技术在风力发电机组及电气系统中的应用措施。

以期对相关部门的工作有所帮助。

关键词:变频技术;风力发电机组;电气系统0 引言目前,国内社会中的工业化进程发展迅速,其所消耗的能源占比也有所增加,造成非可再生能源的污染及枯竭问题更为严重,所以,清洁能源在此过程中起到至关重要的作用,使相关企业提高对风力发电机组及电气系统的重视,提高对风能等可再生能源的利用率,以实现对风力发电机组的合理设置,推进我国经济建设活动的进一步开展。

1 变频器结构及机理分析工作人员在使用变频技术时,需利用变频器将直流电转变成不同频率的交流电,所以,我们需提高对变频器结构及相关机理流程的重视,并且分析三相异步电动机,协调好变频器与之的关系。

1 1 变频器结构变频器主要由整流器、逆变器以及平波回路组合而成。

其中整流器以二级管为主,将工频电源变更为直流电源,运用两组晶体管变流器,完成可逆变流器的组建,使它功率的方向可逆,也可再生运转,如图1所示。

图1 双向混合三相电压型整流器运行示意图其中Ua、Ub、Uc表示3条集成电路;G1表示电路中的端子1;L1表示火线出线口;L2表示双控出线口;RL表示电阻电感电路。

同时,平波回路需在整流器完成整流操作后,让电源中的脉动电压含有6倍的频率,使逆变器中所出现的直流电压及脉动电压发生改变。

并且,其可以抑制电压产生波动,运用电容及电感的方式,吸收脉动电压。

另外,逆变器与整流器的工作原理呈现出相反的状态,其可以将直流功率转变为交流功率。

工作人员结合所确认的时间,让6个开关同步开展关断、导通等操作,即可实现3相交流输出活动。

毕业设计(论文)-变频器在风机中的应用

毕业设计(论文)-变频器在风机中的应用

变频器在风机中的应用摘要在工矿企业中,风机设备应用广泛,诸如锅炉燃烧系统、通风系统、和烘干系统等。

传统的风机控制是全速运转,既不论生产工艺的需求大小,风机都是提供固定数值的风量,而生产工艺往往需要对炉膛的压力、风速、风量及温度等指标进行控制和调节,最常用的方法是调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象。

这样,就是得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了,找成了大量的能源浪费和设备损耗,而且控制精度收到限制,影响产品质量和生产效率。

使用变频器驱动的方案取代了风门、挡板控制方案,降低了电动机功耗,达到了高效节能和高效运行的目的,关键字:风机、变频调速、节能引言目前风机在运行中存在的问题:(1) 设计院或用户在选择风机设备时,通常留有10%~15%的设计余量,实际上系统多数工作负荷低于额定负荷运行,设备容量不能充分利用,运行效率低; (2)启动时对电动机的冲击大,降低了电动机使用寿命;(3) 挡板功耗大,浪费能源;(4)工作系统很难投入自动运行,降低了系统自动化水平。

随着电力电子技术、微电子技术、信息技术和现代控制理论在调速系统中的应用,并且由于近年电力紧张,变频调速技术已经成为现代电力传动的一个发展方向,卓越的调速性能,使得变频器在工业生产中的节能效果越发显著。

因此,将风机改为变频器控制,将传统的电机调速技术、现代电力电子技术以及计算机控制技术结合在一起,当系统工艺需要风量发生变化时,自动调速,使电机在经济的转速下运行,从而达到节电的效果。

变频调速节能控制装置的特点:(1)调速效率高;(2)调速范围大;(3)调速精度高;(4)启动电流小,而且容易实现闭环控制。

由于可以利用原普通交流异步电动机,所以特别适合对原有旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单,可靠耐用,维修方便的优点,又能达到节电的显著效果,是风机交流调速节能的理想方法。

目录一、变频器技术概述1、变频器技术的发展2、变频器的分类3、变频器的主要组成元件二、风机变频调速驱动原理1、风机的机械特性2、风机的功率特性三、风机调速节能原理1、风机风量和转速及风压与转速的关系2、风机节能的计算3、电机的机械特性四、风机变频调速系统设计1、二次方律负载2、风量调节方法3、风机的容量选择4、变频器的容量选择5、变频器的运行方式选择6、变频器的参数设置7、风机变变频调速系统的电路原理图五、变频改造后的效益计算六、结束语七、参考文献一、变频器技术的发展1、电力电子器件是变频器发展的基础变频器的主电路不论是交-直-交还是交-交变频的形式。

一次风机由工频改变频效果分析

一次风机由工频改变频效果分析

92科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术公司1号机组自投产以来,1号锅炉所用的两台一次风机为工频运行,其出力调整只能采用改变一次风挡板开度来实现,根据机组负荷变化调节挡板开度大小。

一般情况下两台一次风机经常处于较低的效率工况下运行,即使机组满负荷,一次风挡板开度也不到80%。

不论风压需求0大小,风机都要全速运转,电机输出功率基本保持不变,大量的能量消耗在了风机出口挡板的节流损失中。

此外异步电动机在启动时启动电流一般达到电机额定电流的6~8倍,不但对厂用电形成较大冲击,强大的电流及冲击转矩也会降低电机和风机的使用寿命。

为了减小启动冲击电流,减少能量损失,降低厂用电率,提高发电厂的综合效益,经反复调研论证,公司决定对两台一次风机电机加装变频装置,通过改变电机频率,进而改变一次风机电动机转速来实现线性调节一次风出力的目的。

1 变频器节能原理根据流体力学原理,使用三相异步电机驱动的风机,轴功率P 与风量Q 及风压H 的关系,P≈Q×H。

当电动机的转速由 1n 变化到 2n 时P、Q、H的关系如下: 2211×n Q Q n 22211×()n H H n32211×()n P P n 可见风量Q 与电机转速N 是成正比关系的,而所需的轴功率P 与转速N 的立方成正比关系。

又根据电机同步转速公式: '60/n f p ,这里 f 为供电频率,单位Hz, 'p 为电动机极对数,由此可看到,当电机的极对数 'p 不变的情况下,所需的轴功率P与供电频率的立方成正比,所以假设当需要80%的风量时,通过调节转机的转速至额定转速的80%,即调节频率至40Hz即可,这时所耗功率即为原来的51.2%,从而大大降低了电机的功率损耗。

2 改造方案概述公司在2010年10月利用机组小修机会对两台一次风机电机加装了变频器,完成了一次风机电机变频改造。

变频技术在电厂泵与风机中的运用综述

变频技术在电厂泵与风机中的运用综述

变频技术在电厂泵与风机中的运用综述摘要:进入新时代后,随着城市化进程的深入,人们生活质量逐渐提高,这也使得能源消耗逐渐成为了限制我国经济健康发展的一个重要因素。

目前,水泵、风机中的电动机大部分都是非调速性的电动机,若将其改成调速电动机,那么就能够达到理想节能效果,因此,必须了解变频技术节能原理与优点,并加强对其的运用,从而有效解决能源不足问题。

本文主要结合高压变频技术在电厂中的实践应用,遇到的实际问题,提出了若干建议,为同类工况的泵站工程及其他相关工程提供借鉴。

关键词:变频技术;电厂泵;风机;应用中图分类号:TM921 文献标识码:A1 引言变频技术是通过改变电动机供电频率的方法而达到调节电动机转速的调节方式。

频率变化后,电动机基本保持额定转差率,转差损失不增加。

变频调速的损失只是在变频装置中产生的交流损失,以及由于高次谐波的影响,使电机的损耗有所增加,所以变频调节是一种高效调速方式。

同时调速范围宽,一般可达10:1(50~5Hz)。

并在整个调速范围内均具有较高的调速装置效率,所以适用于经常处于低转速状态下运行的负载。

因此,风机的经济运行对降低电厂的厂用电和提高电厂的综合效益十分重要。

2 变频技术的优势变频技术具有以下四方面优点:首先,对电机启动电流进行控制。

在直接启动工频电机时,启动的电流会超出额定电流,通常情况下是比额定电流高出4到7倍,而这也就会使电阻绕机电应力大幅增加并导致热量的产生,会减少电机的使用寿命。

而变频技术的运用则可以实现电机的零电压、零速启动。

只要将电压与频率联系起来,变频器就能够通过矢量控制方法或者是WF来带动负载,并完成相应工作。

通过这一方式,不仅可以使电机启动电流大幅度下降,还能够促进绕组承受能力的提升,从而增加电机使用寿命并减少维护成本。

其次,降低电压波动。

在启动电机时,不仅电流会增加,电压也会出现较大波动。

其中电机启动功率的大小与配电网容量对电压下降程度起着决定性作用。

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变频与工频运行自动切换系统在一次风机上的应用摘要:高压变频技术在火电厂辅机动力上应用后节能效果显著,但目前变频器的可靠性还不能满足发电厂的稳定运行要求,本文介绍了一次风机变频与工频运行自动切换系统的设计思路和应用情况,在保证锅炉安全运行前提下达到节能降耗的目的,为火发电厂
风机变频控制技术安全应用提供借鉴。

关键词:一次风机变频自动切换转换函数
1 概述
1.1 设备概况一次风机是火力发电厂内重要的辅机,容量大、耗电多,而且长期处于连续运行、低负荷及变负荷运行状态,目前大多数采用节流调节的方式控制一次风母管压力,其节能潜力巨大,
采用变频调速技术是比较理想的的节能途径。

但从目前各发电企业运行的变频器统计,许多品牌的变频器都多多少少的出现过变频器本身故障或被外界因素诱发跳闸事件。

华能上安电厂300mw机组一次风机为上海鼓风机厂生产的
2518az/842型双进单出离心风机,双侧对称布置,风量为46.8m3/s,风机效率为83%,配置的电机为ykk630--6型鼠笼电机,额定电压
6kv,额定功率为1120kw,额定电流为122.6a,转速为1486转/分。

1.2 问题提出虽然一次风机采用变频调速是较理想的节能措施,但电力生产的特殊性要求一次风机运行不仅要有较高的经济性,而且首先要有足够的安全可靠性,尽可能减少一次风机变频跳闸对锅炉运行的影响,避免因一次风失压导致锅炉灭火情况发生。

由于
变频器是一个复杂的大功率电力电子装置,要想达到目前工频运行方式下的可靠性还有一段差距,就目前运行情况看,不管是进口变频器,还是国产变频器,都多次出现过变频器本身故障或被外界因素诱发跳闸的情况。

因此,为解决火力发电厂锅炉一次风机采用变频调速后机组的安全稳定运行问题,需解决两个问题:一是自动切换如何实现;二是切换过程中如何使风量变化幅度最小,以满足锅炉稳定燃烧的需要,这就需设计变频与工频自动切换系统来解决。

2 变频与工频运行切换系统设计
2.1 自动切换系统原理图
该系统由变频器入口断路器qf1、出口断路器qf2、工频旁路断路器qf3和变频器组成。

当引风机变频运行方式时,操作变频器入口断路器、出口断路器闭合,然后启动变频器,开启一次风机变频运行。

工频运行时,断开变频器入口断路器、出口断路器,然后闭合工频旁路断路器转换到工频运行。

当变频器检修时,拉出qf1、qf2断路器,形成明显断点。

电气联锁及操作基本原则如下:①变频器入口断路器qf1与变频器实现联锁保护,当变频器不具备送电条件时,闭锁qf1合闸回路,当变频器出现重故障时,紧急分断qf1断路器。

②变频器出口断路器qf2与变频器实现联锁保护,当qf2没有闭合时,禁止启动变频器。

③qf3与qf2之间存在电气硬接线和dcs逻辑双重闭锁功能,两个断路器不能同时闭合。

④断路器qf2与断路器qf3处的接地刀闸存在互锁功能,防止设备运行或检修时误操作导致严重事故。

⑤qf1断路器配变压器保护,保护动作时跳开qf1断路器,
连跳qf2断路器。

qf3断路器配置电动机保护,保护动作时跳开qf3断路器。

qf2断路器配置电动机保护,保护动作时闭锁变频向工频切换。

2.2 风机入口挡板自动调整方案变频器运行中跳闸后,在切换到工频过程中,风机入口挡板必须快速响应关到相应位置,以确保一次风量较小波动,但挡板回关位置如何确定,这就需要提前计算给定。

一次风机转速给定信号与风量是线性关系,但入口挡板开度与风机风量则是非线性关系。

因此,当变频器跳闸时,dcs系统要用当时变频转速给定信号控制风机入口挡板开度,方能使自动切换前后的风量相等。

经过多次在现场试验测定了入口挡板开度与风机风量、转速的函数关系,建立了在本侧风机同一出力下,由变频控制状态转化为挡板控制时所须挡板开度的转换函数,将其输入dcs系统内,则当变频器跳闸时,风机入口挡板可实现根据跳闸前变频器的转速自动调节到需要的位置,保证切换前后的风量相等。

2.3 风机入口挡板动作速度问题在风机变频改造中,风机入口挡板的动作速度对锅炉的影响很重要,特别是当变频向工频切换时。

在切换过程中,为防止电机过电压,从变频器故障到旁路开关合闸约需4秒左右时间,电机进入全速运转还需要6-10秒时间,为了抵消由于电机速度增加而带来的风量增加,入口挡板应在几乎相同的时间内关到预定位置,因此要求入口挡板的动作速度要快。

为了实现风机档板在变频器故障时快速动作和工频运行时调整操作稳定,要求风机档板执行机构在故障状态时动作速度快,正常操作时
动作速度要慢,以符合运行人员的调整要求,为此应选择挡板的全行程关时间控制在12-15秒为宜。

2.4 自动切换系统dcs控制逻辑设计一次风机应用变频调速控制后,运行调节最终要满足一次风压的要求。

变频方式运行时一次风压调整不再依靠调节入口挡板开度来改变风量,改为以一次风母管压力为被控对象,变频器接受dcs提供的4-20ma速度给定信号,调节一次风机转速来改变进气量。

同时保留了一次风机入口挡板备用功能,一次风压即可通过变频器也可通过入口挡板进行调整。

通常,两侧一次风机变频方式运行时,一次风机入口挡板应手动放到100%全开位置,一次风压通过变频器进行自动调整。

一台变频器故障后,如果需要故障侧一次风机工频运行,故障侧一次风机入口挡板可置于全开,利用非故障侧变频运行风机进行一次风压变频自动调节,也可将非故障侧变频运行风机手动设定一定转速,然后两侧挡板同时投自动进行一次风压力调节。

当两台一次风机都在工频方式运行,一次风机入口挡板可投自动进行调节,与改造前相同。

2.5 自动切换系统应用效果
2.5.1 一次风机变频控制改造结束后,在空载和带负荷情况下进行了手动工频向变频、手动变频向工频切换试验,工变频切换平稳,入口挡板响应迅速,一次风压波动很小。

在修后超速试验前,又模拟了变频器重故障停机状态,自动切换系统成功启动,转到工频运行,同时入口挡板关到相应位置,对锅炉燃烧没有造成任何影响。

2.5.2 一次风机变频控制改造后,在机组负荷250mw时,发生了
一次变频器内部故障,从变频运行方式自动切换到工频方式,从运行曲线观察,一次风压波动很小,锅炉负荷基本没有受到影响。

2.5.3 一次风机变频改造结束后,节能效果显著,与变频改造前电机运行参数相比,满负荷时电流下降约25a,半负荷运行时电流下降约26a,从供电开关处统计用电量分析,变频控制改造后月平均节电28%,同时从一次风机单耗试验分析,改造后能耗下降约25%。

3 结语
高压变频器近年在电力系统虽然应用较广,但大多考虑的是节能效果,积累的运行经验较少,安全隐患不容乐观,在故障情况下多次出现影响机组负荷或导致机组跳闸事件。

华能上安电厂300mw机组一次风机变频与工频运行自动切换系统的设计和应用,避免了变频器故障时对机组安全运行的威胁,通过正常情况下的切换试验和变频器故障时的成功切换观察,对锅炉燃烧影响很小,同时变频控制技术应用后节能效果显著,改善了锅炉一次风压调节品质,值得火电厂风机类辅机变频控制改造时借鉴和推广。

参考资料:
[1]风机及系统运行与维修问答/机械设备维修问答丛书,机械工业出版社,2004.
[2]蔡增基.流体力学泵与风机(第五版),中国建筑工业出版社,2009.
[3]王朝晖.泵与风机,中国石化出版社,2007.。

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