变频节电技术的应用
变频器节能技术原理-分析及应用
变频器节能技术原理-分析及应⽤变频器节能技术原理分析及应⽤摘要：本⽂简述了变频器的基本⼯作原理，详细介绍了变频器调速技术的节能原理和节能⽅法，并通过变频器在风机和⽔泵的具体应⽤，说明了变频器具有较好节能节电的功能。
关键词：变频，调速，节能能源⼯业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和⼈民⽣活⽔平的提⾼都极为重要。
当前全球经济发展过程中，能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当⼤的问题。
因此，对能源的有效利⽤在我国已经⾮常迫切。
作为能源消耗⼤户之⼀的电机在节能⽅⾯是⼤有潜⼒可挖的。
在⼯业⽣产和产品加⼯制造业中，风机、泵类等设备应⽤范围⼴泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费⽤占到⽣产成本的7%-25%，是⼀笔不⼩的⽣产费⽤开⽀。
随着经济改⾰的不断深⼊，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低⽣产成本、提⾼产品竞争⼒的重要⼿段之⼀。
变频调速技术，正是顺应了⼯业⽣产现代发展的要求，在我国多种⾏业的电机传动设备中得到实际应⽤。
卓越的调速性能、显著的节电效果，提⾼设备利⽤率，从⽽降低电机功耗达到系统⾼效运⾏的节能降耗⽬的。
⼀、变频器⼯作原理变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤将⼯频电源变换为另⼀频率的电能控制装置。
它是按⼀定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度，以调节输出量和波形的,从⽽实现电动机电压和频率的平滑变化。
变频器的调速技术的基本原理是根据电机转速与⼯作电源输⼊频率成正⽐的关系：n =60 f（1-s）/p（式中n、f、s、p 分别表⽰转速、输⼊频率、电机转差率、电机磁极对数），通过改变电动机⼯作电源频率达到改变电机转速的⽬的。
变频器就是基于上述原理采⽤交-直-交（或交-交）电源变换技术，电⼒电⼦、微电脑控制等技术于⼀⾝的综合性电⽓产品。
⼆、节能原理分析2.1、变频降速节能：为了保证⽣产的可靠性，各种⽣产机械在设计配⽤动⼒驱动时，都留有⼀定的富余量。
《变频调速节能技术》课件
变频调速节能技术的应用领域将不断扩大，不仅 局限于电机控制，还将应用于更多领域的节能减 排。
政策支持
随着全球对节能减排的重视程度不断提高，政府 将加大对变频调速节能技术的政策支持力度，推 动其快速发展。
谢谢
THANKS
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制器等部分组成。整流器将输入的交 流电转换为直流电，滤波器对直流电进行平滑滤波，逆变器将平滑后的直流电再 转换为频率可调的交流电，控制器则对整个变频器进行控制和调节。
电机的工作原理
电机是一种将电能转换为机械能的装置，其转速与输入电源 的频率成正比。通过改变电机的输入电源频率，可以方便地 调节电机的转速。
电梯系统的变频调速节能
总结词
通过优化电梯电机的运行速度曲线，提高运行效率和节能效果。
详细描述
电梯系统中的电机需要频繁启动和停止，采用变频调速技术可以根据乘客需求和电梯运行状态，动态调整电机运 行速度，减少不必要的能耗，同时提高电梯的运行效率和舒适度。
工业电动机的变频调速节能
总结词
通过精确控制工业电动机的运行速度，降低能源消耗和生产成本。
《变频调速节能技术》PPT课 件
目录
CONTENTS
• 变频调速节能技术概述 • 变频调速节能技术的工作原理 • 变频调速节能技术的应用实例 • 变频调速节能技术的未来发展 • 结论
01 变频调速节能技术概述
CHAPTER
变频调速节能技术的定义与原理
定义
变频调速节能技术是一种通过改变电 机输入电源的频率，从而改变电机转 速，实现设备运行速度调节的技术。
原理
基于电机学中的基本定律，电机的转 速与电源频率成正比，通过改变电源 频率，可以平滑地调节电机转速，实 现设备的无级调速。
变频技术在风机、泵类负载节能中的应用
变频技术在风机、泵类负载节能中的应用摘要：本文通过变频调速在风机、水泵类设备上的应用，阐述了风机、水泵变频调速的节能原理。
介绍了风机、水泵负载对变频器的性能要求。
关键词：变频器；风机、水泵；节能；0.前言我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。
造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。
由于风机、水泵类大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量，应用变频器节电率为20％～50％，而且通常在设计中，用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多，存在“大马拉小车”的现象，效率低下，造成电能的大量浪费。
因此推广交流变频调速装置效益显著。
1.变频调速节能原理1.1变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果风机、水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。
2.2 功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S×COSФ，Q=S×SINФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
高压变频技术在发电厂节能方面应用论文
分析高压变频技术在发电厂节能方面的研究与应用摘要：本文首先基于高压变频技术展开了分析，其中就高压变频技术的发展进程和几点方式进行了综述。
进而针对“多电平”的变频方式，阐述其在电厂节能方面的工作机理和优越点。
最后，立足于上述两点，简述其在电厂节能方面的具体应用。
关键词：高压变频技术；发电厂；技能技术0前言随着经济建设的不断深入，关于强化电力建设已成为经济持续增长的关键。
在科学技术时代，大力发展节能型电力产业是适应社会需求与建设的重要内容。
据此，在电厂的运行特点上，如何实现电厂的节能是深化电力产业发展的难点，也是强调技术创新的结合点。
目前，基于高变频技术的节能方式，已广泛运用于电厂之中，在一定程度上强化电力的运行效率，而且降低了运行成本和电能损耗。
本文在审视高频技术的现状下，系统阐述了高频系统的方式和机理，旨在明确高频技术在电厂节能方面的深入运用与技术创新。
1高压变频技术分析随着电力技术的不断发展，高压变频技术逐渐成为电力发展的新动力。
就目前的形式来看，高压变频在发电厂技能方面的研究，主要基于变频系统和工作原理。
往下就针对该两方面进行阐述。
1.1高压变频技术的特性1.1.1“高—低—低”的变频系统方式首先在降压器的作用下对高压进行降压处理，进而在低压变频器的拖动下，实现大功率电动机的低压工作状态。
该种变频方式不属于高压变频的范畴。
1.1.2“高—低—高”的变频系统方式首先在降压器的作用下将高压以低压的形式输入变频器。
进而变频器在升压变频器的拖动下，实现低频电压的再升高。
该变频方式在实际的操作中占地量大，且需要配置相应的滤波器。
1.1.3“高—高”的变频系统方式该变频系统是基于n个功率开关器串联而形成的逆变器形式。
系统的电压较高时，功率开关器在耐低压状态下，逆向变压器的耗损量增加，进而导致了变频系统的效率和可靠性较低。
同时，该变频方式下产生的加速度较大，产生的谐波成分较多，进而造成设备的维护工作复杂，还必须配置滤波设备。
变频技术的应用与发展
变频技术的应用与发展【摘要】变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。
随着科学技术的高速发展，变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。
【关键词】变频技术；发展应用趋势；电梯变频技术的应用可分为两大类：一种，是用于传动调速；另一种，是用于各种静止电源。
而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。
1 变频技术在电梯设备上的应用电梯是一种垂直运输工具，它在运行中不但具有动能，而且具有势能。
它经常处在正反转、反复启制动过程中。
对于载重大、速度高的电梯来说，提高运行效率、节约电能是重点要解决的问题。
如果均匀地改变定子供电电源的频率，则可平滑地改变交流电动机的同步转速。
在调速时，为了保持电动机的最大转矩不变，需要维持气隙磁通恒定，这就要求定子电压也随之作相应调节，通常是保持U/f=常数。
因此，要求向电动机供电的同时要兼有调压与调频两种功能，通常简称VVVF型变频器；用于电梯时常称为VVVF型电梯，简称变频电梯。
电梯动力来自电动机，一般选11kW或15kW的异步电动机。
曳引机的作用有三点：一是调速，二是驱动曳引钢丝绳，三是在电梯停车时实施制动。
为了加大载重能力，钢丝绳的一端是轿厢，另一端加装了配重装置，配重的重量随电梯载重量的大小而变化。
计算公式如下：配重的重量=（载重量/2十轿厢自重）×45%。
公式中的45%是平衡系数，一般要求平衡系数在45%～50%之间。
为满足乘客的舒适感和平层精度，要求电动机在各种负载下都有良好的调速性能和难确停车性能。
图1 电压源变频电梯电力传动系统框图1.1 系统构成主要有以下几部分：1.1.1 整流与再生部分。
这部分的功能有两个，一是，将电网三相正弦交流电压整流成直流，向逆变部分提供直流电源；二是，在减速制动时，有效地控制传动系统能量回馈给电网。
变频调速技术在煤矿设备节能改造中的应用
以供 给 电动机 。变频
器 的 电 路 一 般 由 整 流、 中间直 流环节 、 逆 变 和控 制 ４个 部分 组
路 的连锁 ， 内备有 自动减速 程序 等 。 机
２３ 变 频调 速 应 用 于 轴 流 式 通风 机 上 的 优 点 －
（ ） 效节 约电能 。 够分别 对前 置动 叶 和后置 动 叶实 １有 能 施干涉性 调速达到两 级动 叶最佳 流动匹配 ． 不仅 随机改 善了
变 频器有普通 变频器 和专 用变频器 ． 提升 机变频调 速器
属 于专 用变频器 常使用 的源自 频器主要 采用交一直一交 方 通
式（ Ｖ ＶＶ Ｆ变频 或矢量控 制变频 ） 。先把工 频交流 电源 通过整 流 器转换 成直 流 电源 。 然后再 把直 流 电源转换成 频率 、 电压
均 可 控 制 的 交 流 电 源
造 中 多 种 应 用途 径 和 方 法 。 关键 词 变频 调 速 煤矿 设备 节能改造 应用
中图分类号 ：Ｄ Ｔ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：６ ２ ９ ６ （ １）４ ０ ８ — ３ １ ７ — ０ ４２ ０ — ０ ６ ０ ０１
相 桥式逆 变器 ， 输 出为 Ｐ 且 ＷＭ 波形 。 中间直 流环 节为滤 波 、
频 率 ｆ 输 出 电压 达 到 调 速 目 的 （ Ｖ ＶＦ调 速 控 制 方 式 ） 和 即 Ｖ 。
ｌ３ 变 频 器 的 种 类 和 组成 －
小． 大大减轻 了机械 冲击 的强度 。 （） ４ 系统 可以实现 四象 限运行 。 内带 有 回馈 单元 ， 机 回馈 能 量直接 输给 电 网。 且不 受 回馈 能量 大小 的限制 ． 适应 范 围 广． 节能效果 明显 。 （） ５ 安全保 护功 能齐全 ， 了过 压 、 除 欠压 、 过载 、 热 、 过 短 路 等 自身保护 外 ． 还设 有外 围控制 的连锁保 护 ． 括制 动 闸 包 信号 与正 、 反转 信号 的连锁 ， 变频 器故 障信 号与 系统安 全 回
论变频调速节能技术在化工企业中的应用
论变频调速节能技术在化工企业中的应用【摘要】文章结合节能减排的重要性，对变频调速技术与其应用原理进行了分析，同时在结合阿科玛氟化工中项目的应用情况，进一步验证了该技术的节能性与实用性，可为类似项目提供参考。
【关键词】节能减排变频调速应用分析化工企业生产过程中不断地消耗着国家能源，同时也给环境造成相当程度上的影响，为创建化工企业的节能减排，在生产线上的节能降耗设计就会显得尤为重要，对于化工设备、电气等的变频调速技术就大大提高了生产效益，通过技术措施提高了风机、泵类等设备的运行效率，达到了节能降耗的目的。
在石油化工生产企业，其主要设备是高能耗的防爆电机，电能耗基本达到95%以上，故此在机电设备的电机运行系统中就会有很大的节能空间，将变频调速技术与电机设备的合理设计，才会有效地控制能耗。
1 化工生产变频调速技术节能的实现（1）在化工企业传统的生产线上，主要是通过对生产工艺介质的压力和温度以及液位等参数的改变，通过挡板、调节阀及其它相关设备的控制，使风机的输出功率浪费在节流过程，在实际生产的同时，经常需要调整工艺参数，使泵和其他设备在非满负荷运行，造成了大量的输出功率的浪费。
（2）目前，在化工企业的设备控制上，采用变频控制技术对生产线上的设备进行直接控制调试，加入变频器的内置软件，可以通过通讯的方式将设备参数传递给变频调速装置，并对设备的功率与参数进行精确的控制调试，达到控制目的。
通过对上述研究结果，在化工生产线上的设备操作中，如机器启动阶段，变频调速技术的使用可以实现能源的节约，效率高达45%，它可以有效降低电机软启动时候的启动电流，避免了在启动过程中对设备的破坏，更加长了使用的年限，并且进一步提高了节能降耗的效果。
2 变频调速技术实现2.1 变频调速步骤变频调速技术是通过对交流电动机改变输入电源频率来调节输出转速，交流异步电动机的输出转速和输入频率关系如下：2.2 变频调速技术节能的实现2.2.1 设备处于运行中的节能实现根据流体力学的基本定律分析，风机、泵类设备都是平方转矩负载，它的转速n与介质（气体或液体）流量q、压力（扬程）h、轴功率p的关系表现如下：q1/q2=n1/n2 （式2）h1/h2=（n1/n2）2 （式3）p1/p2=（n1/n2）3 （式4）其中q1、h1、p1为风机、泵类设备在转速为n1时的流量、压力（扬程）和轴功率；q2、h2、p2为风机、泵类设备在转速为n2时的相似工况条件下的流量、压力（扬程）和轴功率。
高压变频技术在风机节能中的应用
高压变频技术在风机节能中的应用摘要：高压变频技术在风机节能改造中的有效应用，能够大幅度提升风机设备的节电率，这对于缓解我国资源供应与资源需求之间的矛盾有着非常重要的作用。
基于此，下文将对高压变频技术在风机节能中的应用展开一系列的分析，希望能够有效促进我国社会经济的可持续发展。
关键词：高压变频技术；风机节能；应用1 高压变频节能的特点分析利用高压变频技术对风机转速进行控制的原理为实现电机输入频率的改变，而在改变的过程中并不会额外地消耗电机功率，能够促进电机综合效率的提高。
电机变频节能的主要特点包括以下几个方面：第一，电机综合效率比较高，且发热量与能耗都比较低；第二，具有无极调速的特点，具有较为广泛与精准的调速功能；第三，启动时所需的电流比较小，节能效果突出，同时也不会对所在的电网造成冲击；第四，不存在转差率损耗；第五，能够促进电机功能因数的提高，不需要在另外加装无功补偿装置；第六，具有较高的自动化水平，具有自动限流、限压、减速等功能，同时能够对故障、运行及报警情况进行记录，对系统的安全运行奠定了基础；第七，依据电量成本对电机转速进行智能化的调节。
随着电力建设的不断发展，电力供需矛盾不断激化，只有对风机的流量进行调节才能够更好地满足生产的需要，通过这种方式提高企业效益，降低企业能耗。
2 风机运行中应用节能技术的实际意义改革开放以来，我国在电力行业上越来越多的使用高压电机，它的使用总量达到电厂电机驱动设备的百分之八十左右，它们都是耗电巨大的设备，而发电企业的机组负荷又长期不是运行在最高峰，常在中高负荷下运行，这样就使得电能被大量浪费，如果不对它们进行相应的改造，那么这个极大的浪费就会一直存在。
调整电动机速度的方式是很多的，目前使用得最多的就是变频器调节电动机的速度，在技术上已经非常成熟了，大部分是用于低压电动机上。
近年来，电力电子技术的飞速发展让高压变频器技术也越来越成熟，被越来越多的应用到火电厂的节能改造上。
变频器节能节电原理及其应用
变频器节能节电原理及其应用变频器是一种电力设备，其原理是通过控制电机的转速，实现对电力消耗的调控。
变频器通过改变电机的输入电压和频率，使电机能够根据负载的需求来进行转速调节，从而达到节能节电的目的。
1.调速控制：传统电机的转速往往是固定的，当负载变化时，输出功率的需求也可能不同。
而变频器可以根据负载的需求，通过调节电机的转速来实现输出功率的调节，避免了转子过早磨损和能量的浪费。
2.高效率工作：普通电机往往工作在额定功率下，当负载小于额定功率时，电机的效率会大大降低。
而变频器通过调节电机的输入电压和频率，使电机能够工作在最佳工作点，提高电机的效率，最大程度地减少损耗。
3.节约能源：传统电机在启停过程中需要一定的起动电流，而变频器可以通过控制启停过程，减少起动电流，从而节约了能源的使用。
此外，由于变频器可以实现电机在不同负载下的转速调节，使电机在工作时始终保持高效率，减少能源的浪费。
4.降低峰值需求：变频器还可以通过调节电机的输出功率，降低电网的峰值需求。
电网通常需要满足峰值负荷，而变频器可以根据负载的实际需求来调节电机的输出功率，减少电网的负荷需求，从而减轻了电网的负担。
变频器的应用主要有以下几个方面：1.电机驱动：变频器可以应用在各种电机驱动系统中，如电梯、空调、风机等，通过调节电机的转速来满足负载的需求，并实现节能节电的效果。
2.照明系统：变频器可以应用在照明系统中，通过调节灯具的亮度，实现对照明系统的能耗控制。
3.水泵系统：变频器可以应用在水泵系统中，通过调节水泵的转速，控制水流量，实现节能节水的效果。
4.风力发电：变频器可以应用在风力发电系统中，通过调节风机的转速，使其在不同风速下保持最佳工作状态，提高风力发电的效率。
总的来说，变频器通过调节电机的转速，实现对电力消耗的调控，达到节能节电的目的。
其应用广泛，不仅可以应用在各种电机驱动系统中，还可以应用在照明系统、水泵系统和风力发电系统等领域，为节约能源、减少能源浪费做出了重要贡献。
变频器32个典型应用领域
变频器32个典型应用领域1、空调负载类写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电顶峰，空调的用电量很大。
在炎热天气，、、空调的用电量均占峰电40%以上。
因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。
目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。
2、破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著3、大型窑炉煅烧炉类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑(转炉)以前大局部采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。
由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。
4、压缩机类负载压缩机也属于应用广泛类负载。
低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁(如制氧机)、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。
采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。
5、轧机类负载在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒力控制，操作简单可靠。
6、卷扬机类负载卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。
铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。
它要求启、制动平稳，加减速均匀，可靠性高。
原多采用串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。
用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。
7、转炉类负载转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单可靠，运行稳定。
8、辊道类负载辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。
9、泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。
许多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速，均产生非常好的效果。
电机变频节能技术应用总结
次风机 、 结水泵 电机进行变频 改造后 ， 凝 原先 Ｄ ｓ系统对一次风 ｃ
系统 、 凝结水系统 的控制 方式发 生了根本改变 ， 必须对 所有设 计顺控 、 自动逻辑和画面进行全面修 改， 增加 变频模式下操作 、 顺控启停 、 事故 联锁、 协调控制等功能。 四、 改造前后效益对 比分析 为了摸准变频改造 的节电效益 ， ＃ 、 在 ２ ３机组 的凝结水泵 、 一次风 机变频 改造 后进行 了测试试验 ：参照 ２ ０ ０６年 ｌ ２月份 负荷变 化工 ～ｌ
二、 改造的必要性
１ 由于 电机采用工频 电机， ． 出力不随机组 负荷 的调整而发生 改变 ， 因此厂用 电指标一直保持较高的水平， 为了响应国家 的节能号 召， 少 减 不可再生能源的消耗 ，我公司商讨决定与北京利德华福 电气技术有 限 公司、 北京合康亿盛 电气公司和 日立 中国公司合作 ， 一次风机 、 结 在 凝 水泵电机应用变频节能技术 ， 进行变频改造 。 ２ 一 次风 机 电机 的 功 率 为 １Ｄ Ｋ ， 凝 结 水泵 电机 的 功 率 为 ． ６Ｏｗ
在凝 结水 泵改造 前， 机组负荷越 小， 凝结水系统节 流损失越大 ： 变 频改造后， 系统阻力损失大幅下降 ， 相应 的功率也就节 省下来 了， 以 所 凝结水泵 电机在低 负荷时节 电效果明显 。 ３２ ．＃机 组一次风机 电机有 ２台， 有功 功率为 ２ １０ Ｋ ， ｛ ６ ０ ｗ 改造两 台 投入 ３８万元 。在 ２ ０ ６ ０ ７年 ７月中旬进行 了 ２ ＃机 组一次风机改造后效 率试验。 试验参数主要有一次风机 电流 、 一次风压 力。 试验 时， 一次风机 调整 门全开， 随着机组 负荷变化 ， 一次风机通过 转速调整一 次风 压力。 本次试验共有 四个工况， 机组负荷分别为：８ Ｍ 、０唧 、５ Ｍ 、０ 删。 １０ ｗ ２ ０ ２ Ｏ Ｗ ３ ０
变频节电技术在煤矿提升机上的应用
在煤矿生产 中， 矿井提升机起着非常重要的作 用， 是矿井正常生产的关键设备 。提升机 电控系统 的技术性能 ， 既直接影响矿井生产的效率与安全 ， 又 代表着矿井提升机 电控系统的发展水平 。 原坨城煤矿新 副井井简直 径为 ５ ． ５ ｍ， 井深为 ８ １ ０ ｍ， 提 升高 度 为 ７ ８ ７ ． ５ ｍ， 最 大 提升 速度 ９ ． ７ １ ３ ｍ ／
机
高
高
目
整流 变压器 苫 言一
高 压 整 流 变压 器 为 Ｚ Ｓ Ｃ Ｂ 一 ８ ０ ０ ／ ６ 型 树 脂 浇 注 干 式 变压 器 。具 有 节 能 ， 机械 强 度 高 ， 过载 能 力 高 ， 重
量轻 ， 自动温控 ， 安装方便 ， 免维护等优点。
３ ． ２ ． ５ 控 制 系统
ｓ 。多绳 摩 擦式 绞 车 型号 为 Ｊ Ｋ ＭＤ ２ ． ８×４ 型， 电动机
一
系统 ， 并保留原转子 串级调速系统 ， 保留原 电控系统 的换相柜 、 低频装置 、 转子控制柜和 电阻排 ； 更换高 压开关柜 、 Ｐ Ｌ Ｃ 控制柜和低压 电源柜 ； 增加两 台高压 转换柜 、 变频 电源柜 、 整流柜 、 逆变柜和 ３ 台 自耦变
２ ０ １ ４ 年第 １ 期
Ｎｏ ．１ ２ ０１ ４
煤
炭
科
技
６ ７
ＣＯＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ６ ７ — ０ ３
变 频 节 电 技 术 在 煤 矿 提 升 机 上 的 应 用
化工节能 变频先行——变频技术在化工行业节能改造中的应用
维普资讯
Ｓ ｅ ｉｌ ｐ ｃａ
Ｆ ｃｓ ｏ ｕ
电能 被 消耗 在 风
道 挡 板 上 ， 从 而
。
采 用变频器改造 的效果
该系统风机 电机为 ３ ０ Ｗ、额定 电流 ６ ９ ５ｋ ２ Ａ、２极 。 原工 频工 作时 ，每小 时耗 电约 ３７ Ｗｈ （ 功 ） １ｋ 有 ；在 投 入 变频系统运 行后 ，平 均每小 时耗 电 ２ ７ Ｗ ｈ （ 功 ） ０ｋ 有 。 通过 计 算 可 得 出 该 系统 总 投 资 ２ ０余 万元 ，每 年 收 益 ４ ． 元 ，所 以该项 目投 资回收年 限只有半年 ，在 生产 ３ ４万 效 率提 高的同时 ，降低了生产成本 ，效益 十分 显著。系 统使 用至今运行稳定 ，从未 出现 任何故障。
变频 器通过调整输出频率来改变 电机转速 ，以达到 交流 电机调速 的 目的。采用变频器进行变频调速 ，可使 电动机 回到高效 运行状 态 ，是最佳 的调速 和节能方 式。 变频器通过降低 电机转速 减少输出功耗 ，实现 “ 按需供
能” 。用于风机 、泵 类等 平方律特性 负载 ，可 达到 ５ ％ ０ 的节 能率 ；用 于 其他 工艺 要求调 速 的负 载 ，也 可获 得 １％一 ０ ０ ４ ％的节能效果 。 设备 的转 速降低后 ， 可减少磨损 ， 延长使用 寿命 ，获得可观 的间接 经济效益 。
生 转 子 笼 条 断 裂
的事故 。
电路结构 图
为 了 解 决 上
述 问题 ， 决 定 对
送风机控制系统进行改造 ，利用电机变频调速方法实现送 风量控制、电机软启动 ， 达到节能和实现稳定控制的目的。
改造方案
在原 电机 与开 关之 问增加一套变频装置 ，并保 留了 原有 工频 回路做旁路 ，其 电路结构 图如下 图所示 。 图中 ，变 频器 采用 希望 森 兰变 频器 制造 有 限公 司 生产 的 Ｓ ６ Ｐ ７ＫＷ 矢量 型全 能王变频 器 ，它是该 系 Ｂ １３５ 统 的核 心。变频器 的 输 出电压 为 ０～ ３０ ８ Ｖ，输出频 率 为 ０～４ ０ 。在 实际使用 中，变频器上 限频率设置为 ０ Ｈｚ ５ Ｈｚ ０ 。它 由高性 能数字处 理器 ＤＳ Ｐ控 制 ，功率 元件采
浅析变频调速技术在供热锅炉上的节能应用
２・ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
科技 论 坛
浅 析变频调速 技术在供热锅炉上 的节能应用
王 庆 国
（ 哈 尔滨 市 直 属 房 产 经 营公 司通 达 分公 司 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着工业的快速发展 ， 计 算机控制技术在工业中得到 了广泛的应用 ， 近年 来变频调速 器广泛的在工业生产 中进行使用 ， 并取 得较好的成效。 变频 器以其优 良的品质 、 低廉的价格 、 稳定的性 能， 使其成 为工业生产 中的 最佳需求。 在供 热锅 炉设备 中， 要保证锅炉设备 的运转则 需要 消耗 大量的 电能 ， 无形 中增加 了生产成 本， 变频器能在一定工况条件下 ， 调整 电机 的转速 ， 从 而实现 节能的要 求 ， 因此变频 调速技术在供 热锅 炉上进行应用 ， 对锅 炉设备的变频节能起到 了积极的作用。文 中分析 了供 热行 业中锅 炉运行 的特 点， 同时进一步对 变 频技术在供热锅炉中的节能应 用进行 了阐述。 关键词： 变频调速技 术 ； 供热锅 炉 ； 锅炉变频节能改造 锅 炉供 瞎鬻 用变颤 调 遘技 术 ．经 过 实际 应用 对 比后 ． 其
在很大程度上提高了供热系统运行 的可靠性 和经济 、 稳定运行 运行时炉膛温度 ， 炉膛负压 、 出水温度 、 回水温度等参数引到控制室 效果 ， 降低 了设备 的故障率 ， 提高 了设备 的工作效率 ， 同时还满 内，在控制室内的控制人员根据锅炉的运行情况及在保证供暖安全 的安全性 ， 足了生产工艺的要求 ，有效 的提高了供暖的质量 ，设备投资 回收期 可靠的前提下对锅炉鼓风机和引风机的电机转速进 行相 应的调整 ， 短 ， 其所产生 的经济效益和社会效益十分 明显 ， 因此变频调速技术在 同时还有一套应急方案 ， 即当变频器 出现不能排查 的情况时 ， 即转为 将被广泛的应用 于供暖行业和其他行业 ， 为企业的节 应急的备用方案运行 ， 这两种方式相互转换 ， 极大的保证 了用户在使 以后的发展中 ，
变频器调速节电效果及应用
２ ． ４两台成球稳流螺旋机原用 两台１ １ 千瓦 电磁调速
电机拖 动 ，负荷不稳定 ，经常超载 ，改用 日产 三肯 ｌ ５ Ｋ
了一种 简便而有效 的调速方法。 ３ ３变频调速有优异 的节电效能 ，因为 电机转速的降
变 频器 调速 ，调速控 制螺旋 转速 运行稳 定 ，降低运行
电耗 １ ５ ％
电 器 与 Ｉ ｖ ． 表
Ｉ Ｉ Ｎ Ｓ Ｔ Ａ Ｌ Ｌ Ａ ￣ Ｉ ’ Ｉ Ｏ Ｎ
张文华
（ 天津晋铝建设有限公 司 山西河津 ０ ４ ３ ３ ０ ０ ）
摘
要 ：本文从 节 电的角度 阐述 了变频 器调速原理 、应用条件 、应用情况及应用效果 ，供 大家参考。
异步 电动机 变频 器
生产线上各车间 的不 同岗位上 ，都起 到了很好 的调 速控
制作用和节约用 电作用 ，有很好 的应用效果 ，深受 岗位
工 人欢 迎 。
１ ． 变频器调速原理及应用条件
变频器是一种变压变频装置 ，又称交一直 一交 变频 器 ，是用最新技术 的大功率 晶体管 、逆变器 ，大规模集 成 电路和计算机控制 的正 弦波脉 宽调 制系统 ，适 用于交 流异步 电动机调速 ，其调速原理 ，符合异步 电动机转 速 公式Ｎ ＝ ６ ０ Ｆ（ 卜Ｓ ）／ Ｐ 关 系 ，其 中异步 电动机转速Ｎ 与电 源频率Ｆ 成 正 比，改变电源频率 Ｆ 便可改变异步 电动机的
转速Ｎ，实 现异 步电动机交 流调速 。 变频器就是用来调节 电源频率 ，达到调节 、控制交
流 电动机转速的设备 ，其调速原理 简单 ，实现调速的方
法简便 ，只需要用一台变频 器挂在控制室或 电柜旁 ，把
电源线 、电动 机线分别接入变频器 的输入端Ｒ、Ｓ 、Ｔ 端
变频器节能技术的应用及管理对策
降 ，而 此 时轴 输 出 功 率 成 立 方 关 系 下 降 。 当所 要 求 的流 量 减 少 时 ， 调 节 变 频 器 输 可 出频 率 使 电动 机 转 速 按 比例 降低 。这 时 ， 电动 机 的 功 率 将 按 三 次 方 关 系 大 幅 度 地 降 低 ， 比 调 节 挡 板 、 阀 门 节 能 ４ ％ 一 ０ ５ ， 而达 到节 电 的 目的 。 ０ 从 （） 率 因数 补 偿 节 能 。 由于 变 频 器 ２功
发 现 问题 。
使变频器 输 出电缆 的漏 电流增 加 ， 电机 使 出力不足 ， 故变 频器输 出的高低 次谐波都
必 须 要 抑 制 。 常 可 以考 虑 增 加 变 频 器 供 通 电 电源 内 阻 抗 、 装 电抗 器 或 者 专 用 滤 波 安 器 等 ， 变 频 器 产 生 的 谐 波 控 制 在 最 小 的 将
对供 电容量 的要求 ， 长了设备和 阀门的 延
使用寿命 ， 省了设备的维护费用。 节
二、 现场 应 用
建 立变频器 日常保养制度 ： 真填写 认
记 录 ， 强 日常 检 查 ， 注 意 比较 它 们 之 加 并
间的平衡 度 ： 查记录 散热 器温度 ； 检 查看
变 频 器 有 无 异 常 振 动 、 响 ， 扇 是 否 运 声 风
变频器节能 技术 的应用 及管理对策
口 王 立 刚
（ 庆油田有限责任公司第六采油厂 ， 龙江 大 黑 大庆 １３５） ６ １６
（） 环 境 问题 和 维 护 不 当造 成 的 故 ２ 障 。变 频 器 属 于 电子 器 件 装 置 ， 动 是 对 振
电子 器 件 造 成 机 械 损 伤 的 主要 原 因 ， 于 对
内部 滤 波 电容 的 作 用 ，减 少 了无 功 损 耗 ，
变频调速技术的原理、应用及节能分析
变频调速技术的原理、应用及节能分析(1.内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020；2.中国华电集团发电运营有限公司包头分公司，内蒙古包头 014000)摘要：文章介绍了变频调速技术的原理以及变频调速在电厂中的应用，并对变频调速的节能技术进行分析。
关键词：变频调速技术；电厂；节能中图分类号：TM761.2 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)05—0097—02随着我国经济的快速发展，电力的缺口也越来越大，因而发电厂也不断增多。
在电厂中各类泵与风机耗电量很大，总耗电约占整个厂用电的70%～80%，而整个厂用电约占发电量的12%左右。
因此，提高泵与风机的效率就成了电厂节能的主要方式之一，提高泵与风机的效率主要就是采用变频调速技术。
1 变频调速技术的节能原理从电机学可知，电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f／p，。
对于特定的电机，只要改变电动机工作电源频率，就可调整电机的转速。
这就是变频调速的基本原理。
由于传统的流量调节通过改变阀门或挡板开度来实现。
这种情况下，电机总是处于全速运行状态,但实际上机组负荷需要不断调整。
因此，这种方法存在严重的节流损耗。
根据泵和风机的比例定律，对于泵和风机，流体流量与转速一次方成正比，即:q/qe=n/ne扬程(全压)与转速二次方成正比，即:H/He=(n/ne)2功率则与转速的三次方成正比，即: P/Pe=(n/ne)3 式中:q、n、H和P分别表示流量、转速、扬程和功率,式中脚标“e”均表示额定工况参数。
由上面的公式可知：当转速减小时，电动机的功率将以其三次方的速率下降,因此变频调速的节电效果显著。
从理论上计算，如流量由100% 降到70%,则转速相应降到70%,压力降到49%, 而电机的功率降到34.3%，即节约电能65.7%，节能效果显著。
2 变频调速技术的应用在发电厂中，主要的风机与水泵有送风机、引风机、一次风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵等。
变频节能技术应用
—０ Ｃ输入 回路 ， 内置 ＰＤ调节 ， 经 Ｉ 自动控 制频 率。当转换开 率 的 ８ ％和 ６ ％ ， 此 时 机 泵 的 轴 功 率 仅 为 １ ％ ， 损 失功 率 ４ ２ ｍＡＤ ４ ０ 而 ２５ 即 关执 手动 位 置 ，— 、 — ５ ６ ７ ８接 通 ，从 Ｃ Ｉ 子 输 入 ０ １ Ｖ Ｄ 电压 ， Ｃ端 —Ｏ Ｃ 分别 为 ７ ％ 和 ４ ％ 。 变 这 种 状 况 的 最好 方法 是 采 用 目前 国 际 １５ ｌ ７５ 改 靠 电位计手动调节频率。（ 自动 ／ 手动转换时需改变频率设定信号参 上 己广 泛 运 用 于风 机 节 能 和 恒 压 供 水领 域 的 先进 变频 调 速 技 术 和 智 数） 。 能控 制 技 术 变 频器 。
变频 节能技术应用
桑 占兵 李 晓 东 （ 新能光伏有限 河南 公司）
摘要 ： 目前 ， 我公司 的风机、 （ ） 在运行 中普 遍存在 电网负荷率偏 ９ ０／ ｎ ６极 。泵 电机采用双 电源供 电， 水 油 泵 ７ｒ ｍ＿ｊ 工频和 变频 靠转换开 关切 低， 设备寿命低 ， 震动噪声 大等问题 。 究其原 因 风机、 水泵等设备传统调 速往 换 。 回路 是 三 相 动 力 线 由 Ｚ 主 Ｋ空气 开 关 引 出后 ， 路 进 变频 器 ＲＳ 一 ．． 往 采 用 阀 门节 流 、 空 、 排 旁通 回流 等 控 制 方 式 ， 些 方 式都 造 成 大量 的 能 量 损 Ｔ端 子 ， ＶＷ 引 出端 经 交 流 接 触 器 １ Ｍ 后 接 到 电机 上 ，另 一 路径 这 Ｕ． Ｋ 失。 由于风机、 水泵类大多为平 方转矩 负载 ， 轴功率与转速成 立方关系 所以 交流 接 触 器 ２ Ｍ 后 连 到 电机 上 ，转换 开 关 Ｓ Ｋ Ｋ执 ２ Ｚ ，Ｋ合 一 按 起 动 当风机 、 泵转速下 降时， 水 消耗 的功率也大大下降 ， 因此节能潜力非常 大， 最 按钮 一 Ｊ Ｓ线 圈 通 电一 Ｊ １闭合 自锁 、Ｓ Ｓ Ｊ ２闭 合 、Ｓ Ｊ ３闭 合一 １ Ｍ 主 Ｋ 有 效的节 能措施就 是采 用变频调 速器 来调节流量、 风量 ， 应用变频器节 电率
变频器技术在节能工程上的应用
种不同的方法 ， Ａ 即Ｐ Ｍ脉冲幅值调制控制和 Ｐ ＷＭ 转 矩输 出 、 低速过 载能 力较好 ＿ ￡ 电机 的功率 因数 ＿ 随 脉冲宽度调制控。 Ａ Ｐ Ｍ因为受晶闸管换流时间的限 转 速增高 功率 增大而提高 。使用效果较 好。 制不能工作在高频下， Ｐ ＷＭ输出脉冲的幅值恒定 ， ４变频控制节能。机电 设备配合 — Ｐ 原则： 电 通过控制逆变器输出电压的导通脉冲频率和宽度 机的最大功率必须满足负载下的 机械功率和转矩 ． 来同时改变输 出频率和电压， 运用晶体管、 可关断 对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生、 负 晶ｆ 县 钢管 有高速开关挣性和自关断特陛， 来做逆变 载 的变化 是非线 陛的 ， 电机的输 出功率 却是 恒定 而 器开关元件， 采用Ｐ ＷＭ方式变得更容易实现 ， 为此 的， 这就意味着在非最大负载时电机输 出了相当一 大多数 逆变器都 采用 Ｐ ＷＭ控 制方式 。２ ． 、 ２中 高压 部分多余功率， 电能也就白白浪费掉了。风机、 水泵 变频器 ： 中高压变频器 ， 用在 ６ ０ 所谓 指应 ０ Ｖ以上的 类就是较典型例子。风机、 水泵类风量和流量的控 至 １Ｋ ０ Ｖ运转调速设备上的变频控制器。中压有 制在过去很少采用转速控制方式， 基本上都是由鼠 ６０ 、０ ０ 。３０ Ｖ６ ０ Ｖ和 １ Ｋ ０ Ｖ １０ Ｖ ０ ０ 、０ ０ ０ Ｖ等属于中高 笼型异步电动机拖动， 进行恒速运转 ， 当需要改变 压变频器。因为其输人输出电压等级较高 ， 在结构 风量或流量时，事实上都采用调节挡风板或节流 ｔ 必需有整套高压投入切换设备， 采用功率单元串 阀。这种控制虽然简单易行 ， 能满足流量要求， ｛ 寸 联叠加的高压输出方式 ， 借助计算机控制， 经高压 电机来讲 ，从节省能源的角度来看是非常不经济 母线、 断路器移相变压器、 功率单元、 控制器等组成 的。生产中很容易检测出来。这类设备 长 完整的高压变频控制系统。交流变频调速控制器是 时间ｉ 甚至很久不停机。在实际检测中发现 ， 亍， 除 集电力电子、 自动控制 、 微电子学 、 电机学等各种技 在极短时间流量最大值外， ９ ％ｆ 问运行在中等 近 ０ ｌ ￣ ， 术于一身的高新技术，变频的调速技术是现代 Ｉ 或较低负荷状态， Ｔ 总用电量至少有 ４ ％以上被浪费 ０ 产业尖端技术， 涉及到光纤通讯、 计算机、 数据并行 掉 。采用变频调速 控制 ， 风机 、 泵类 饥械进 行转 对 水 处理等是多种高新技术的结合，与传统行业耗能 速控制来调节流量的方法， 对节约能源， 提高经济 大、 应用最广泛的电力拖动、 风机 、 水泵等多种行业 效 具有 非常 重要意 义。 应 用异步 电动机 的设备 ， 节能改 造实现 完美 结 进行 ５变频技术 目前市场使用情况。经市场调查， 合。 ２０ ０ ０年前变频器使用率不足 １％．到二零零七年 ０ ３ 变频器控制对像。变频器应用， 可分为两大 Ｉ ： 半年增加超过 ３％，很多生产商生产的风机、 ５ 水 类： 一种是用于传动调速 ， 另一种是各种静止电源 泵类的 电机控制 系统都 配装 了变 频略 动 系统 ， 明 说 （ 止电源暂 且不讲 ）变频 传动调速 ， 应用 目的就 这项节能技 术越来越 被 们 所认 识。随着市场 ，ｆ 静 。 其 ｔｆ 是通 过对 电机 凋速米达 到节约能源 。 制对象就 是 率的不断提高， 控 成本价格较前些年大幅下降。低压 在动 力设备 ｝ 现电 一 转换 的电动机 。 ： 实 机 这是 由感 变频器分国产、 合资、 原装三大种类 ， 完全是—１ｊ 、 臣 应式 异步 电动机 的性 能和特 征决 定 ， 次是 由于所 用 的工控 产品 。合 资产 品相 对价格 低质 量好 ， 其 性价 带 的负载对 电机调 速的 负荷适应 陛所决定 。 电机 比合理 。从使 罱隋况看 ， 不超负荷运行 ， 发 山 只要 很少 转速的数学公式我们知道 ， 电机的实际转速 ， 主要 生故障。从设计使用上看 ， 节能改造ｉ计水平参差 殳 取决于电机定子的旋转磁场（１ ｔ ／） ｎ ＝＊ ｐ。对—个绕 不齐， ｆ 要想将节能改造工程做好， 需要专业技术人 制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率 ， 员 把关 。用 电设 备能否节 电 ， 不分 情况一 概而 ｔ 不能 为时间常数 ， Ｐ为电机的极对数 ，１ 比电源频率 论 ， ｎ正 不是所有用电设备都有节电空间， 具体情况必 从电机的结构上我们看到定 、 转子之间没有任何 须具体分析， 注意那些将某一特殊用电设备的节电 电的连接 ， 于 磁场 感应 和机 械 贤 眭， 基 转子 的 转速 率 说成 普 遍的 所有 用 电设 备都能达 到 的情况 出现 。 和定 子旋转 磁场 的转 逮 总 不 同步 ， —个转 差数 节 电率在 节电工程 中是～项 非常重 要 的指标 ， 绝 是 差 但 （ —般为 ｎ ｌ的 １ １ ％） ％－． 称为转差率 Ｓ由此可见电 对不是唯一的指标。工程改造前后电机的功率因 ８ ， 机的转速也正比于电源的频率。ｎ ＝ １ 从异 数 、 ２ｔ 一 Ｈ 温升及效率等都是不可忽略的运行数据。不同 步电动机变频时机械特性曲线中， 我们不难看出转 的节电设备节电率 、 使用寿命、 性能都有不同， 要科 速的变化对电机的转矩影响较小， 对于传动机械功 学 分析 运用 。 科学 率要求完全可以 满足。 变频调速控制是在降低输出 我国工业技术虽然有 了 较大的发展， 目 但 前 频率的同时输出电压也相应降低， 转矩正比输出电 仍是处于—个工业化中期社会，技术发展还不平 压。 转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是 ＾ 衡 ， 在很多企业生产中， 表现出来最 明显的特征依 为地改变电动机的机械特 来获得不同的转速 ， 直 旧是能源消耗多 ， 生产效率较低 ， 产品质量参差不 接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整， 齐； 能效比不高 ， １、 陈、 老设备在国民生产中仍旧占 日 这对于节能改造成本 ， 保持原有机械眭能都大有好 较 大的 比 重。变频 调速的应 用 ， 是要改 造这些 设 就 处。变频传动凋速的栈 ：不用改动原有设备包 备， ａ 以达到节约能源的目的。 有国家 、 市政府的大 省、 括电机本身； 可实现无级调速 ， ｈ 满足传动机械要 力支持 ， 有成熟的技术基础理论， 纵观节能改造市 求；变频器软启 、 ｃ 软停功能， 可以避免启动电流冲 场， 潜力巨大。节约能源， 保护环境， 造福子孙， 利国 击对电网的不 良影响 ， 减少电源容量的同时还可以 利 民。 减少机 械 姨动量 ， 机 械损耗 ；不受 电源频 率 的 减少 ｄ 作者简 介 ： 宇鹏 ， 于黑龙江技 师学院 电 孙 工作 影响 ， 可以开环、 闭环 手动 ／自动控制；低速时 ， ｅ 定 气工程 系。
变频器的油田应用及节能效果
变频器的油田应用及节能效果摘要：变频器是一种能够改变电机运行频率和输出功率的设备，广泛应用于油田生产中，对石油企业的节能、控制起到积极作用。
本文以某作业区为调查对象，介绍了变频器在其油田生产中的具体应用。
然后，重点分析、比较了使用IGBT高压变频器应用于注水泵的节能效果。
结果显示，采用变频调速可以显著降低能耗，提高能源利用效率，对油田生产具有积极的促进作用。
关键词：油田变频器；节能效果；IGBT高压变频器引言随着油田进入高含水阶段，在开采过程中，节能降耗与安全生产已经成为了油田生产的两大重点，变频器的使用能够满足节能降耗和安全生产的实际要求。
变频器是一种电能控制设备，其通过控制功率半导体设备，将固有的工作频率转换成可调节的频率，为了节能、调节和保护，油田开采过程中主要采用了异步或同步交流电动机转速的方法[1]。
经过十多年的发展，变频器在油田生产中得到了广泛的应用，如何更好地对其进行科学的管理与使用，从而有效地延长其使用寿命，提高其投入产出比，是管理者应当考虑的问题。
一、变频器在油田生产中的具体应用变频器在油田生产中的应用已越来越广泛，在不同的具体条件下，变频调速的关注点和节电的关注点也各不相同。
其应用范围可划分为站库、单井；按用途划分为开采、加工、运输；按应用地点的工艺、设备分类，可分为螺杆泵（侧驱、直驱）、抽油机、原油外输、污水反冲洗、聚合物配制和注入、注水、锅炉给水、恒压供水、消防和加热炉自动点火等；在节能方面，主要有原油外输、聚合物注水、螺杆泵、水泵；污水反冲洗，锅炉给水，加热炉的自燃等着重于调节，使得受控的量能满足设计及生产的需要。
本文以大庆油田第三采油厂第二作业区为例，将变频器按应用场所进行了分类，并将其数据列于表1中。
表1 不同场所变频器使用情况二、IGBT高压变频器应用于注水泵的节能效果分析（一）原有控制流量方式在油田高压注水系统中，通常都是通过开关阀来实现对注水过程中的流量、压力的调节。
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变频节电技术的应用
与世界平均水平相比，我国主要工业产品的能耗要高出30%―90%；与工业发达国家相比，我国现有的产业部门的节能潜力约为目前能源消费总量的47%。
如普遍推广应用变频节电技术，则全国节电量可达1110亿千瓦小时以上，折合标准煤4484万吨以上。
所以变频节能势在必行，但在变频节电技术应用过程中应注意六个问题。
一、变频技术的应用
1、为节电而应用
若为节电，那么变频器所安装设备就应选择负荷变化大的，应在20%以上，另外还有就是应用于大马拉小车，设备功率因数低的负荷上，如果是负荷比较平稳，变化不大，就不必采用变频技术，可以采用其他节电技术。
2、为工艺而采用
变频技术另一主要应用就是调速，若工艺条件要求调速的可优先选用变频技术。
二、技术经济指标
按照预计或实测选择应用变频技术，在预计的节电率及负荷变化，其投资回收期在18个月之内，最长不超过2年。
三、合理选用变频器
由于变频器价格较贵，选用时一定要做详细的技术经济分析论证，对那些负荷较高且非变工况运行的设备不宜采用变频器。
变频器具有较多的品牌和种类，价格相差很大。
要根据工艺环节的具体要求选择性能较好、价格相对较低的品牌和种类，为此必须了解变频器的技术特性。
变频器可以从不同的方面进行分类。
1、按控制方式不同可分为通用型和工程型。
通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，在电机高速运转时也可满足设备恒功率的运行特性，但在低速时难以满足恒功率要求。
工程型变频器在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持较好的特性实现闭环控制。
在水泥厂喂料、卸料、窑转速等工艺环节，由于控制相对简单，要求不高，为降低价格、便于维护，选择通用性变频器即可。
2、按安装形式不同可分为四种，可根据受控电机功率及现场安装条件选用合适类型。
一种是固定式（壁挂式），功率多在37kW以下。
第二种是书本型，功率从0.2―37kW，占用空间相对较小，安装时可紧密排列。
第三种是装机/装柜型，功率为45―200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为庞大，占用空间相对较大。
第四种为柜型，控制功率为45―1500kW，除具备装机/装柜型特点外，与之比较占用空间更大。
3、从变频器的电压等级来看，有1AC230V，也有3AC208―230V、380―460V、500―575V、660―690V等级，应根据要求做出正确的选择。
4、从变频器的防护等级来看，有IP00的，也有IP54的，要根据现场环境情况作出相应的选择。
5、从调速范围及精度而言，变频器FC（频率控制），调速范围1：25；VC（矢量控制），调速范围1：100―1：1000；SC（伺服控制），调速范围1：4000―1：1000。
变频器选型时，应兼顾上述各点要求，根据生产现场的情况正确选择合适的形式。
一要考虑变频器的安装环境要求，二要考虑企业要求的环境，三要考虑高次谐波对其他设备的启动运行有无影响。
变频器的容量选择，应满足在最大工作电流时不超过变频器的过载容量（电流）。
在变频器的选型时还应注意，相同设备配用的变频器的规格应尽可能统一，便于备品备件的准备，便于维修管理。
选用时还要考虑生产厂家售后服务质量情况。
一般的变频厂家在推销时都说其节电率在30%以上，节电率不在于变频器本身，而在于所应用的负荷上决定的，因此在设备选型上一定要征求有关专家或专业机构（节能技术服务中心）的意见，不能仅听推销人员的一家之言。
变频器的选择还有国产和进口设备之分，根据我们多年的经验，三方面应引起注意：①进口变频器的价位在800―1000元/kw，国产价位在500元左右/kw；
②在应用中15kw―75kw可采用国产变频器，其余建议采用进口变频器；③进口变频器在选用的过程中也有性能和价格的比较。
四、正确安装
对于生产条件比较恶劣、粉尘较大的场合，调速机械大多安装在室外或库下等环境恶劣的地方，而操作人员一般集中在电控室。
变频器是较精密的仪器设备，生产现场时常无人且
环境较差，对设备不利。
变频器应安装在电控室内。
如要求多台变频器安装在同一电控室的某一个控制屏内，则必须采用抗干扰的措施以保证系统正常工作。
变频器控制线必须采用屏蔽电缆，并且在布线范围内必须与动力线相距大于0.1m，相交时必须转90°角，千万不要将控制线与动力线放在同一电缆托架（或线框）内，以避免变频器控制信号受到干扰。
变频器负载输出线也要采取屏蔽措施，选用铠装电缆，以避免变频器对附近仪表产生干扰。
部分变频器顶部有散热孔，灰尘和金属物易由此进入装置内部，应采取防护措施，防止内部短路。
在变频器接线时要特别注意电源的输入线和输出线绝不能接错，将电源输入线接上变频器输出位置，会立刻损坏设备。
通常变频器连接到电机的电缆长度要求不能超过50m，使用屏蔽电缆不能超过25m，这就必须考虑变频器到受控电机之间的距离问题。
碰到超过规定距离的情况，通常解决的方法有两个：其一是在超过规定距离的线路上串入电流值适合的出线电抗器；其二是加大变频器功率一个等级，这种方式特别适合于多台集中群控、安装位置狭小拥挤、要求规范等场合。
五、参数设置与调试
做好变频器参数的设置及调试工作是设备正常运转的一个根本保障措施。
现场中出现的许多问题往往是参数的设置问题而与设备本身无关，由此可见，合理正确设置参数很重要。
在变频调速器开机调试前必须根据负载的特点，将所有参数设定好，检查无错误后方可开机运行。
在启动过程中，恒转速过程及减速过程中，要特别注意变频器输出电流，认真观察，如果第一次设定的参数不是十分理想，应逐步接近。
转矩提升功能主要考虑负载启动转矩，在负载能平稳启动的原则下，应尽量调低些，否则在低频轻载时励磁太大，容易引起电机严重过热。
个别厂在使用变频调速器之后，在某些频率点出现机械共振，其原因是原来设备只是在50Hz工频下运行，改变频率后，则在0―50Hz之间无级变化，因此在某些频率点上造成机械共振。
调试时必须细心检查是否存在机械共振问题，如果有，应采用频率回避的方法，即跳过发生共振的频率范围，使变频器不输出发生共振的频率。
在变频调速器供电与工频供电相互切换时，必须在变频器输出频率为零时，方可切换变频输出，即变频器不准无负载输出和开路运行，也不允许带负荷切换断电。
对于从工频切回变频供电的设备，必须在电动机断电停转后方可切换，以防止因电动机旋转发电而造成变频器的损坏。
六、考核改造前后的节电效果
在改造之前要与供应商谈改造效果的要求，一定要考核改造前后的节电效果，必要时请当地的节能技术服务中心进行测试并充当第三方见证人，避免不必要损失和麻烦。
售后服务不能仅听厂家一家之言，要有企业的自身要求，并索取技术资料和使用说明及操作使用说明。
综上所述，变频调速器是一种成熟的技术设备，是用能单位节电改造的理想设备，具有很高的推广价值，广大用能单位应提高认识，重视技术引进工作，加速变频调速技术的推广应用。
在应用中，要合理选型，正确安装，做好变频器的参数设置与调试，以取得良好的使用效果。