电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案2
关于我公司高压变频器节能措施的分析探讨
关于我公司高压变频器节能措施的分析探讨摘要:我公司现有六台高压变频生产装置,高压变频器在节能方面功效显著,其不仅彻底改变了由于设备设计余量而导致"大马拉小车"现象,解决了因电机定速旋转不可调节而导致的能量损耗问题,而且避免了由于负载挡板或阀门调节导致的大量节流损失.变频改造成为了火力发电厂降低厂用电率的最佳手段,为此10kV等级的电动机变频调速系统.并在生产实践中实现了排粉机,给水泵的变频改造,取得了较好的效果,、结合公司电网的实际对高压变频器措施进行了分析和讨论。
1高压变频器节能原理变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
化工厂有大量的风机类水泵类负载,这类负载由流体力学可知,p(功率)=Q(流量)&ti mes;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。
所以当所要求的流量Q减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低,转速控制方式在低速小流量时,仍可使泵机高效率运行。
这时,电动机的功率p将按三次方关系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能 40%~50%,从而达到节电的目的。
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。
当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。
风机、泵类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,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。
当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
2我公司高压变频器的种类及注意事项我公司高压变频器主要分布在公司二期锅炉4台排粉机及2台给水泵处,其高压变频器型号;为广州智光公司生产的ZINVERT系列高压变频高压变频器.控制柜操作注意事项:1.高压变频器在变频运行中,禁止按面板上的“复位”键。
电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
.高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟,大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备(如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等)转换成热能的形式,因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有:强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大,已逐步淘汰;空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用;热管散热因成本太高、效果不是很理想,基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备,对运行环境有一定要求,通常运行环境要求:+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露,无粉尘,所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内,以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散,热量就会在室内聚集造成室温升高,这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例,常用的方式有三种:①通风管道散热(强制空冷):通过管道把热空气直接排出室外,变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式:室内安装空调,通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式:室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换,然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图:室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示,从变频器出来的热风,经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中,散热器中通过温度低于33℃的冷水,热风经过散热片后,将热量传递给冷水,变成冷风从散热片吹出,热量被循环冷却水带走,保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
高压变频器在电厂节能改造中的应用
高压变频器在电厂节能改造中的应用随着经济的快速发展,人们对能源的需求不断增加,对环境保护和能源节约也越来越重视,构建节能型社会的理念日益深入人心。
高压变频器在电厂工作中起到了重要的节能作用,因此这项技术被广泛的应用。
高压变频调速的方式和工作效率都是更具优势的,其在节能方面取得了巨大的经济效益,节约了成本,增加了利润。
基于此,本文就对高压变频器在电厂节能改造中的应用有关内容进行分析,可供参考。
标签:高压变频器;电厂节能;改造1高压变频器的概述高压变频器目前主流拓扑结构采用的是单元串联型移相级联式,它主要有移相变压器、功率模组单元、控制系统单元、内水冷系统、外水冷系统等几个部分组成,以6kV变频器为例,每相有5个功率单元相互串联,三相共15个功率单元,采用Y形连接,每个功率单元为三相AC690V输入,5个串接正好构成6kV 的相电压,图1为级联式拓扑结构示意图,功率单元通过级联形式相互连在一起,能把高压元件换成低压元件,进而得到高压输出的效果,每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,此级联形式让元器件间所出现的均压现象得到了更好的处理,也减少了购买元器件的费用。
移相变压器原边Y形连接,副边采用延边三角形连接,共15个三相绕组,分别给每台功率单元供电,每相5个绕组之间移相角12度。
控制系统单元是高压变频器系统电路的核心部分,主要由主控制电路、信号检测电路、门极驱动电路等组成。
驱动电路采用光纤驱动,抗干扰能力强,运行可靠。
2实践中的高压变频器操作2.1注重送电前的检查第一,高压变频器送电前要仔细检查周围环境,检查粉尘、温度和湿度是否超标,避免对该设备的工作性能造成不利影响;第二,分析进出电缆的连接状况,确保这类电缆的连接牢固性,从而为高压变频器的正常运行提供可靠保障;第三,高压变频器送电前,要及时对变频器柜内进行清理,对变频器周围灰尘进行清理。
2.2注重控制电源送电前检查第一,全面检查所有的高压柜门是否关闭,确保高压变频器的运行安全状况良好性;第二,控制电源送电后,检查变频器面板是否有电,针对性地开展处理工作,使得高压变频器控制电源送电前检查更具科学性;第三,总结高压变频器控制电源送电前检查中的问题,为高压变频器日后的科学使用提供参考信息。
高压变频器的冷却方案选择与应用
Gao ya bian pin qi de leng que fang an xuan ze yu ying yong
高压变频器的冷却方案选择与应用
曾清平
高压变频器运行过程中,合理解决高压变频器的散热 问题是保证其稳定运行的关键。本文从技术、环境要求、 可靠性、经济性等角度对不同冷却方案进行比较,提出选 择高压变频器冷却方案的建议 ;并结合青衣江元明粉工程 案例,给出选择变频器冷却方案的过程,以期给电气设计 师在工程应用中提供参考。机械热压缩(MVR)是当今 真空制盐领域先进的节能蒸发技术,随着部门业务的拓 展,MVR 技术先后成功拓展应用于元明粉工艺和废水处 理工艺等。MVR 配套高压压缩机或串联风机在项目中为 耗能大户,且重要性举足轻重,在电气设计中保证其正常 运行事关重大。为了满足生产工艺的要求,肥城精制盐项 目、井神盐钙联产项目、青衣江元明粉项目等众多项目的 MVR 装置配套高压压缩机或高压风机均配套高压变频器。 根据资料表明,在高压变频器运行中,其故障率随温度成 指数上升 ;环境温度每升高 10℃,变频器使用寿命减半。 所以在电气设计中选择合适的满足工程需求的变频器冷却 方案是保证变频器的正常运行非常关键。肥城精制盐项目 采用开放式风道冷却方式,初期投资小,运行费用也很低, 但是在夏季高温期间变频器频繁出现高温报警,高温也大 大减少了设备的使用寿命,后续不得不进行排风改造和在 室内增加空调以保证变频器的正常运行。
一、变频器热量来源和对温度的要求 1. 变频器热量来源 高压变频器发热主要由变压器和电抗器,变频器的功 率器件损耗,以及变频器控制部分损耗组成。根据不同厂 家提供的设备资料,变频器室的散热量约为电动机额定功 率的 3%~4%。 2. 变频器对温度的要求 为使高压变频器长期稳定、可靠运行,对变频器变 压器的最高工作温度要求为不大于 95℃,对变频器的功 率器件及控制柜最高工作温度要求为不大于 40℃,一般 变频器为成套设备,故对变频器室的安装环境要求温度 在 -5℃ ~40℃,且工作环境的温度变化不大于 5℃ /h。
高压变频器三种冷却系统及优缺点介绍
高压变频器三种冷却系统及优缺点介绍由于高压变频器本体在运行过程中有一定的热量散失,为保高压证变频器具有良好的运行环境,需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。
综合冷却系统的投资和运营成本、设备维护量、无故障运行时间,现提出以下三种冷却系统解决方案:一、空调密闭冷却方式变频器从柜体的正面和后面吸入空气,经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。
从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区,在变频器的正面部分形成一个偏负压区。
在运行中,变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却,形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。
空调通常采用下进上出风结构,从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象,这就是“混合循环区”。
在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气,空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温,从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。
变频器自身是节能节电设备,而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。
这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。
二、风道冷却功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器,使每一个功率单元满足散热需求,同时,由于功率单元内风机吹走热风,使其进风处的柜体内形成强力负压,柜外冷风大量进入高压变频气内,通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。
同时,由于柜顶风机大量抽风,使其密闭风室内形成强力负压,加速功率单元内热风进入密闭风室,通过柜顶风机抽出高压变频器柜外。
通过建立严密畅通的风道,以及在功率单元内设计强制风冷,大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率,同时,也可以减少散热器体积和功率柜体积,实现高压变频器的小型化,为用户安装高压变频器节省空间。
三、空-水冷却系统空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中得到广泛的推广应用。
该系统由于其采用完全机械结构设计,较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。
高压变频器在电厂节能改造中的应用
高压变频器在电厂节能改造中的应用摘要:高压变频调速技术由于其巨大的节能作用在我国电厂得到了广泛的应用,与其它调速方式相比,其动态响应、工作效率等方面都要占优势,实践证明,高压变频技术在节能方面可以取得巨大的经济效益。
关键词:高压变频器;电厂;节能改造;应用注重高压变频器在电厂节能改造工程中的应用,有利于增强这类工程的建设效果,并提升高压变频器的潜在应用价值,使得电厂在生产实践中可处于良好的发展状态。
因此,需要从多个角度进行充分考虑,落实好高压变频器在电厂节能改造工程中的应用,使得这类工程的施工作业开展更具针对性,充分发挥高压变频器的应用优势。
在此基础上,可丰富电厂节能改造工程的实践经验,并为现代电厂的更好发展带来促进作用。
1.高压变频器概述高压变频器是采用多台单相三电平逆变器串联连接,最终输出可变频变压的高压交流电。
变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。
其中变压器柜是起到降压作用,将高压电降压再送至功率单元。
功率单元分为三组,一组为一相,每相的功率单元的输出首尾相串。
主控制柜中的控制单元通过对每一功率单元分别进行整流、逆变控制与检测,从而进行相应得整流、逆变调整,最终输出相应的电压及频率。
近年来电厂为了调峰,负荷调整频繁,对于厂内大型电机启停次数频繁,而电机启动电流通常为电机额定电流的6一8倍,电机启停成本比较高。
另外由于电机启动时受到的冲击转矩较大从而影响电机使用寿命。
由于在转机低负荷下运行时,如引风机、循环水泵等功率较大电机负载节流损失较大,造成了电能的大大浪费。
出于以上原因,高压变频器有效的解决了上述问题。
在电机使用高压变频器后,使电机负荷调整范围变宽,当机组负荷较低时,可以通过降低电机转速的方式来降低转机出力,同时也避免了节流损失,避免了电机启动时的大电流和冲击转矩。
2.高压变频器节能方案参考多数电厂高压变频器节能技术应用实例,在高压变频器的节能应用过程中,主要辅机的多数设备节能效果会比较明显,但也存在着个别设备节电效果不明显,这需要进行详细的可行性、经济性比较分析。
电厂高压变频器电气室冷却方式节能解决方案设计2
高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟,大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备(如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等)转换成热能的形式,因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有:强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大,已逐步淘汰;空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用;热管散热因成本太高、效果不是很理想,基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备,对运行环境有一定要求,通常运行环境要求:+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露,无粉尘,所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内,以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散,热量就会在室内聚集造成室温升高,这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例,常用的方式有三种:①通风管道散热(强制空冷):通过管道把热空气直接排出室外,变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式:室内安装空调,通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式:室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换,然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图:室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示,从变频器出来的热风,经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中,散热器中通过温度低于33℃的冷水,热风经过散热片后,将热量传递给冷水,变成冷风从散热片吹出,热量被循环冷却水带走,保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
高压变频器在电厂节能改造中的运用探究
高压变频器在电厂节能改造中的运用探究摘要:在我国现代化建设的同时,能源在大量消耗,其中电能更是消耗巨大,无论从居民生活到工业生产都离不开电能的消耗,电能被广泛应用在各个领域。
电能在我们的生活中起到重大的作用如何在电厂中实现节能非常重要,电厂节能改造有很多种方法,如水泥浆再利用、电除尘改造、微油点火改造、变频改造等。
高压变频器在电厂节能改造中具有重要作用,本文首先分析了高压变频器的工作原理和种类,并针对它的具体运用进行深入分析和探究。
关键词:高压变频器;电厂;节能一、高压变频器的工作原理和种类1、高压变频器的工作原理高压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成为频率和幅值都可调节的交流电输出到交流电动机的电能控制装置。
随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,高压大功率变频调速装置被广泛地应用于大型矿业生产厂、市政供水、电力能源等行业。
2、高压变频器的种类高压变频器有很多种类,也有很多分类方法。
按中间环节是否有直流部分,分为交交变频器和交直交变频器;按着直流部分的性质,可分为电流型变频器和电压型变频器;按有无中间低压回路,可分为高高变频器和高低高变频器;按着输出电平数,可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器;按着电压等级和用途,可分为通用变频器和高压变频器;按着嵌位方式,可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。
二、高压变频器在电厂节能改造中的具体运用电厂中需要节能的设备有很多,如泵类设备、风机类设备、循环水泵电机等,其中泵类、风机类使用高压变频器进行节能效果较好。
排粉机和凝结水泵是进行高压变频器改造的重点设备。
1、排粉机属于离心式风机设备,在电厂中发挥着重大作用,以往的老式运行方式造成了大量的能量的浪费,对其进行高压变频调速,可以解决这一问题。
主要方式是对排粉机中的高压交流电动机进行调速。
具体方法如下。
1.1选择高压变频器。
高压变频器有很多种类,我们需要选择的高压变频器应该各项性能综合指标良好。
变频器冷却方案
变频器冷却方案引言:随着工业自动化的发展,变频器在生产中的应用越来越广泛。
然而,由于变频器在工作过程中会产生大量的热量,因此冷却变频器成为了一个重要的问题。
本文将探讨变频器冷却的方案,并提出一种可行的解决方法。
一、变频器冷却的原理及问题:变频器通过改变电源的频率和电压来调节电机的转速,从而实现对机械设备的控制。
在工作过程中,变频器会产生大量的热量,这主要是由于电子元件的功耗和损耗所致。
如果不能及时有效地冷却变频器,会导致其温度过高,甚至损坏设备。
因此,变频器冷却是一个非常重要的问题。
二、变频器冷却的常见方案:1. 风冷散热:这是目前应用最广泛的一种冷却方式。
通过风扇将周围的冷空气吹入变频器内部,将热量带走。
这种方式简单、成本较低,但对环境温度要求较高,且冷却效果有限。
2. 水冷散热:这种方式通过水循环系统将热量带走,具有很好的冷却效果。
但相对来说,成本较高,需要安装水泵和水冷器等设备,且维护成本也较高。
3. 冷却剂循环散热:这种方式通过循环冷却剂来带走热量,具有较高的冷却效果。
但同样需要安装冷却剂循环系统,成本较高。
三、一种新的变频器冷却方案:针对目前变频器冷却方案存在的问题,我们提出了一种新的解决方案。
该方案结合了风冷散热和冷却剂循环散热的优点,既简单又有效。
具体方案如下:1. 风冷散热:在变频器内部安装风扇,通过风扇将周围的冷空气吹入变频器内部,将一部分热量带走。
这种方式简单、成本较低,可以有效降低变频器的温度。
2. 冷却剂循环散热:在变频器内部设置冷却剂循环系统,通过循环冷却剂将热量带走。
这种方式可以进一步提高冷却效果,确保变频器的温度在安全范围内。
该方案的优点在于:1. 简单、成本较低:相比于单纯的水冷散热或冷却剂循环散热,该方案的成本较低,且安装维护相对简单。
2. 效果好:结合了风冷散热和冷却剂循环散热的优点,可以有效降低变频器的温度,确保设备的正常工作。
四、实施该方案的步骤:1. 设计变频器内部结构:根据该方案,需要设计变频器内部的风道和冷却剂循环通道,确保风冷散热和冷却剂循环散热的有效结合。
电厂节能中高压变频器的有效运用
电厂节能中高压变频器的有效运用摘要:将高压变频器积极有效的应用在电厂运转工作环节之中,将能够起到节能降耗的重要作用,主要在于其能够根据电厂运行情况,科学有效的调整运转速率,节约电力能源。
本文主要是从高压变频器在电厂节能中的作用分析入手,提出了一些电厂节能中对于高压变频器的有效应用情况,为全面有效提升电厂运行的总体节能效果,提供一定借鉴和参考。
关键词:电厂;节能;高压变频器;运用;措施前言电力企业不仅生产电力能源,相应的也是电能的主要消耗者,尤其是装机容量在70%以上的火电,更是会消耗大量的电能。
节能降耗是当前社会发展的重要目标和原则,电厂更需要积极开展节能工作,切实提升自身的能源利用效率,履行应该承担的社会责任,同时还能够有效降低自身的生产经营生产,相应的提升综合竞争实力,这样将能有效提升电厂运行的经济效益和社会效益。
1.高压变频器在电厂节能中的作用在实际测试一些高压、大容量变频器的过程中,普通性的仪表无法发挥有效作用,需要通过电压、电流传感器进行转变,才能够有效开展测量环节。
而直接采用高压大功率变频调速装置,也就是高压变频器,将能够广泛处理多种工业发展过程中的大型机械测试和调节工作,其中充分发挥了器件串联或者单元串联的优势。
高压变频器,主要是采用了低耐压器件的多重化技术和高耐压器件的多电平技术,前者的使用程度较高,能够切实有效通过级联扩容的方式,实现变频效果。
将高压变频器积极应用在电厂节能工作之中,将能够科学合理的监测电力能源的实际运用效果,做好及时有效的电能控制工作,保证节能效率。
以级联型高压变频器为例,其应用过程中不会对电网产生污染,又由于其本身具有较高的功率因数,通过移相变压器的运作后,能够保证输入电压实现多重化效果。
通常情况下,电厂生产环节中的关键点,都需要有高压变频器的重要参与,比如说引风机、排粉机和循环水泵方面,保证这些设备装置的正常运行,同时高压变频器还能提供单元旁路和整机旁路,前者能够有效切除相应的故障单元,使得运行设备保持着相对正常的工作状态,而后者能够使得高压变频器发生故障出现停机时及时切换到相应的工频旁路,减少生产活动受到不良影响情况的出线。
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用一、高压变频器的原理高压变频器(HVAC)是将电源频率转换为可调节的频率,并提供给驱动负载的电子装置。
它通过改变输入电压的大小、频率和相位,可实现对电动机的调速、调压、调频和调相等功能。
高压变频器的核心部件是变频器,它通过整流和逆变两个过程转换输入和输出电压。
变频器由整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元等组成。
整流单元将交流电转换为直流电,滤波单元消除电压和电流中的脉动,逆变单元将直流电转换为交流电,控制单元根据负载要求调整变频器的工作状态。
高压变频器广泛应用于工业领域,涵盖了许多不同的行业。
主要应用领域包括电力、冶金、化工、石油、矿山、交通、建筑等。
在电力系统中,高压变频器在电力过程中的控制和调节起着关键作用。
高压变频器可应用于各类旋转式设备,如水泵、风机、压缩机、输送机、制动装置等。
它可以根据负载需求调整电动机的转速和负荷。
高压变频器在节能改造中也发挥着重要作用。
高压变频器在电厂节能改造中具有多种应用方式。
在电力系统中,电动机常常需要根据负载变化进行调速。
传统的调速方式通常采用机械或液压装置,但存在效率低下、能量浪费等问题。
而高压变频器通过控制电源频率和电压,可以根据负载需求实现电动机的精确调速,从而有效节能。
1. 电厂锅炉节能改造电厂锅炉是电力系统中的重要设备之一,也是能源消耗最大的部分之一。
传统的锅炉供水系统通常采用固定频率的供水方式,存在供水过剩或不足的问题。
而高压变频器可以根据锅炉负荷自动调整供水泵的转速,实现供水量的精确控制,降低能源消耗。
电厂通风系统通常采用风机进行空气循环,以保证设备的正常运行和排放废气。
传统的通风系统通常采用固定频率的风机,无法根据实际需求进行调节,存在能量浪费的问题。
而高压变频器可以根据通风需求调整风机的转速,提高通风效率,减少能源消耗。
四、总结。
高压变频器冷却方式介绍及对比
高压变频器冷却方式介绍及对比摘要高压变频器主要由变压器、功率单元和控制系统组成。
功率单元和控制系统内置很多发热电子元器件,而变压器本身更是发热设备。
高压变频器的故障中,因过热导致的占总故障的30%左右。
所以解决高压变频器冷却方式。
本文通过介绍高压变频器的原理及常见的散热方式,并把几种冷却方式在不同的维度进行对比,最终得出结论:在什么情况下应该选用哪种冷却方式。
关键词:冷却;高压变频器;散热;第1章高压变频器各种冷却方式简述1.1 强迫风冷变频器运行时,变压器和功率单元要产生大约输出功率 3%~5% 的热量,为了顺利带走变频器产生的热量,在变压器柜和单元柜上安装冷却风机。
变频器柜顶风机大量抽风,把变频器产生的热风通过管道排出室外,在变频器室进风口处形成强力负压,使室外的冷风大量进入变频器室内,以达到冷却效果。
为了保证散热,在变频器安装时周围需要留出距离,以保证冷却风路的畅通。
变频器安装时,后面与墙间隔不小于1.2米,左右和顶部与墙间隔不小于0.8米,变频器正面与墙间隔不小于1.5米(操作液晶屏安装于控制柜正面,考虑操作上的安全和方便)。
强迫风冷具有以下特点:投资成本低运行成本低节约变频器室空间防尘效果差1.2 空水冷系统1.2.1空-水冷却系统冷却原理空-水冷却系统冷却原理见图1-1 风路循环图和图1-2 水循环图:图1-1风路循环图图1-2水循环图1.2.2空-水冷却系统主要特点冷却效果好密闭性强价格适中技术成熟1.3空调冷却该方式主要是根据需要散热的高压变频器的总发热量和房间面积算出所采用的空调匹数及数量,然后配置相应的空调。
为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的变频器室[1]。
空调冷却具有以下特点:高效制冷室温均匀舒适独立除湿低温、低电压启动室外机耐高温运转室内密闭冷却防尘效果好运行成本高1.4纯水冷(设备本体水冷却)现阶段,对纯水冷高压变频器介绍的内容并不多。
只有少数技术水平领先的公司有此设备。
浅谈高压变频器的原理及冷却方式
浅谈高压变频器的原理及冷却方式摘要:主要论述了高压变频器的几种常见散热方案,随着电力电子技术的发展,变频器的应用愈加广泛,逐步向大容量及高电压迈进,高压变频器都以交流-直流-交流的转换形式居多,在转换过程中会产生大量的热量,只有将这部分热量耗散掉,才能保证变频器的安全稳定运行。
关键词:变频器;冷却方式;水冷系统;空水冷系统引言随者我国高新科技应用水平的不断成熟,高压变频器技术理论体系不斯完善,实践应用水平逐步提高,高压变顺器在治金、电力等诸多行业得到了较为广泛的应用。
一般面盲,高压变额器在治金、电力等诸多行业上的巨大应用潜力和节能价值以及其优良的调速性能等,使高压变强器具备了较为广阏的未来市场发展空间和发展前景,也为电力、省金等诺多行业提供了源源不竭的发展动力。
目前,高压变频技术已成为电力电能领城以及治金治炼行业的重婴关注内容,为大功率传动装备的应用和企业经济效益的达成提供了重要支拉,因此,对高压变辣器特性及应用的搽讨与研究具备重要理论意义和现实价值。
1高压变频器结构原理高压变频器以多个功率单元串联多电平输出高压为当前主流产品,主电路采用交-直-交变流结构。
成套高压变频器主要由高压开关设备、移相变压器、功率单元、控制单元及冷却设备组成。
高压开关设备用于接通断开的输入电源和负载,切换工频旁路;移相变压器将网侧高压变换为多组低压,各副边绕组采用延边三角接法,相互之间有一定的相位差。
功率单元是变频器核心,采用多重电路新型接法结构将其均分成三组,每组一相,每个单元将三相交流电进行整流储能滤波逆变后输出单相低压交流电,每组多个功率单元输出侧串联形成高压,各单元具有故障自检自动退出功能,非故障单元正常工作可保障电机继续运行或自动切换到高压旁路工频运行,避免停机造成损失,模块化设计利于故障时迅速替换。
控制单元对变频器主回路进行检测、控制及保护,对外传输接收指令信号及参数,控制单元通过光纤对每一个功率单元进行整流、逆变控制与检测,实现电气隔离。
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用高压变频器是一种电力变频调速设备,广泛应用于电厂节能改造工程中。
在电厂中,主要有两个领域可以运用高压变频器进行节能改造:锅炉系统和风机系统。
锅炉系统是电厂的核心设备之一,用于产生蒸汽供给汽轮发电机组发电。
传统的锅炉系统一般采用燃料燃烧,以产生蒸汽。
燃烧的燃料供应过程中存在燃料流量的调控问题,传统方式为通过阀门来进行流量控制,存在能耗浪费的问题。
高压变频器可以替代传统的阀门控制方式,通过调整发动机的转速和运行频率,实现燃料流量的调节。
具体来说,高压变频器通过改变发动机的转速和频率,调节燃料供给量,以适应实际需求,达到节能效果。
高压变频器还可以通过调整供气量,实现燃料与空气的最佳混合比例,提高燃烧效率,降低能耗。
电厂中的风机系统也是一个重要的能耗部分,在电厂的运行过程中,往往需要大量的风机驱动空气流动,以供给锅炉和燃料供应系统等。
传统的风机控制方式一般采用调节闸门来控制风机的转速,调节风量。
这种方式存在能耗浪费和操作不灵活等问题。
高压变频器可以在风机驱动系统中应用,通过调整电动机的转速和运行频率,实现对风机的精确控制。
具体来说,高压变频器可以根据实际需要,灵活调节风机转速,使其满足不同的风量要求。
高压变频器还可以在风机系统中实施优化能耗评估和能量管理,通过对风机进行能效监测和优化配置,实现能源的最低消耗。
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用是非常重要的。
通过在锅炉系统和风机系统中使用高压变频器,可以实现对燃料和能源的精确调控,提高能效,降低能耗,实现节能效果。
电厂可以通过采用高压变频器,实现节能减排目标,提高电厂的环保性能和经济效益。
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用具有重要的推广价值。
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
高压变频器在电厂节能改造工程中的应用随着国家对能源资源的要求越来越高,电厂节能改造成为了电力行业发展的重要方向之一。
高压变频器作为节能降耗的关键设备,在电厂节能改造工程中起到了重要的作用。
下面将详细介绍高压变频器在电厂节能改造工程中的应用。
高压变频器在电动机的频率调节上发挥了重要作用。
在传统的电厂中,电动机的转速通常是通过调节电源的电压来实现的。
而高压变频器可以根据负荷的需求自动调整电动机的转速,从而实现节能效果。
在锅炉风机系统中,根据锅炉燃烧状况的变化,高压变频器可以调整锅炉风机的转速,保持锅炉的最佳供氧条件,提高燃烧效率,达到节能的目的。
高压变频器在泵站节能改造中也有重要应用。
在传统的泵站中,通常采用的是调压阀或者用其他方式来控制泵的流量。
而高压变频器可以根据实际需求,精确地调节泵的转速,从而实现节能的效果。
在供水系统中,高压变频器可以根据水龙头的开启程度,自动调节水泵的转速,保持系统的正常运行,同时避免了浪费能源的情况。
高压变频器在锅炉燃煤系统的节能改造中也扮演了重要角色。
在传统的锅炉燃煤系统中,煤粉的供给通常是通过风机进行调节的,但是在实际操作中,由于原煤的质量变化和煤粉的燃烧特性变化,很难保证风机系统的精确控制。
而高压变频器则可以根据锅炉的运行状态和煤粉的需求,精确地调节风机的转速,确保煤粉的供给和燃烧的稳定性,提高锅炉的燃烧效率,并最大限度地减少能源的浪费。
高压变频器在电厂烟气净化系统中也有应用。
烟气净化系统通常包括脱硫、脱硝和除尘等环节,其中风机是关键设备。
高压变频器可以根据烟气净化系统的实际需求,调节风机的转速,保持系统的正常运行,同时减少能源的消耗。
电力变频器的节能措施与优化
电力变频器的节能措施与优化随着现代工业的发展,电力消耗成为各行各业的一大成本。
为了降低能源消耗、减少环境污染并提高设备运行效率,节能成为了企业和社会的共同追求。
电力变频器作为一种广泛应用于电机驱动系统的设备,其优化与节能措施的研究与实施显得尤为重要。
本文将介绍电力变频器的节能措施与优化方法。
一、电力变频器简介电力变频器是一种能够调整电机转速的电子调速设备,其通过改变电源提供给电机的频率和电压大小,从而实现对电机转速的控制。
电力变频器在工业生产中广泛用于风机、水泵、压缩机等设备的调速控制,具有节能、精确控制、可靠性高等优点。
二、节能措施与优化1. 优化变频器参数设定对于不同的电机负载和工况,合理的参数设定是提高电力变频器效率的前提。
在变频器的参数设置中,应该根据实际情况调整频率、电流、电压等参数,以达到系统在最佳工作状态下运行。
2. 电机负载匹配正确匹配电力变频器和电机的负载特性,可以提高整个系统的能效。
通过分析电机的工作特点和负载变化规律,选择适当的变频器和电机组合,减少能量损耗,提高系统的效率。
3. 动态调速方式采用动态调速方式可以避免电机一直运行在高速度下耗能过多的情况。
例如,在风机系统中,可通过检测空气流速的变化,实时调整电力变频器的输出,以满足负载需求,并在无负载或低负载时降低电机的转速,实现节能效果。
4. 节约能源损失电力变频器本身存在一定的能源损失,通过合理的设计和安装,可以减少这种损失。
在系统设计过程中,应合理选择电力变频器的额定功率、电机的额定功率以及传动装置,减小系统能量损耗。
5. 系统监控与故障检测及时监控电力变频器工作情况,对异常情况进行故障检测,能够有效预防设备故障发生,降低停机时间,提高系统的可靠性和节能效果。
三、应用案例以一家造纸厂为例,该厂采用了电力变频器的节能措施与优化方法。
在原有系统中,电机通过传统的启停方式实现运行,效率较低。
经过改造,引入电力变频器进行调速控制,并根据负载特点和工况参数优化设定,使系统能够根据实际需求灵活调整电机的转速。
设备变频改造冷却系统方案
淮矿新庄孜综合利用自备电厂一次风机设备变频改造冷却系统方案高压变频器属于大型电子设备,对环境要求比较严格。
统计多台设备的运行情况,由于现场环境温度过高而引起的设备故障比例较大,因此我们总结了3种现场经常采用的散热方案,供用户参考。
3种方案为:1、加装风道冷却;2、加装空调冷却;3、加装风道和空调方式。
3种方案各有其适用的范围。
下面将3种方案的原理和适用范围做一个简单的描述。
1、加装风道方案1)通风量的计算变频器总的排风量为单个风机排风量乘以风机数量。
三相风机的流量为3300 m3/h。
变频器室的入风、出风量需要同该数值匹配。
2)风道的设计常规的设计是在机柜上面安装风道,将变频器产生的热量直接排放到室外,由变频器室的进风口不断补充冷风,对系统进行冷却,具体排风方案及风的流向见以下示意图:进风口的面积需要根据系统的具体情况进行确定,并且风口应设置空气过滤网,过滤网的网孔不得大于5×5mm。
3)风道散热的优缺点:优点:成本低缺点:不能使用于现场比较脏,灰尘比较大的环境。
冷却效果与现场环境温度有关。
冷却效果一般,尤其在大功率高压变频器上不建议使用风道冷却方式。
3) 设备布置示意图2、加装空调冷却方式加装空调就是把高压变频调速系统放置于一个比较封闭且相对狭小的房间内(主要是可以减小空调的容量),但要满足系统维护的需要,然后在房间内安装空调,通过空调内部的循环将高压变频调速系统产生的热量排到室外。
空调总体的制冷量为变频器的发热量加上空间制冷所需的制冷量。
变频器发热需要根据运行工况选择,考虑一定的裕量,最大发热量为变频器额定功率的3%,如果长期运行频率低于40Hz ,则发热量可按照变频器额定功率的2%进行估算。
空间制冷所需的制冷量,一般每平方米可以按照150瓦特计算。
加装空调的优点是由于没有室内外空气的直接流通,容易保持室内环境的清洁,但是空调的可靠性会影响到系统的稳定性,初次投资和运行成本会相应增加。
高压变频调速系统节能改造的问题及措施
高压变频调速系统节能改造的问题及措施摘要随着我国经济的逐步发展,供电系统的节能降耗已成为国家十大重点节能工程之一。
按照国家发展规划的要求,大力推广变频调速节能技术,不但可以实现节能减排的,还可以确保电力变频节能改造项目的投资达到预期的经济性,同时变频改造后电耗将大幅降低,企业生产的成本也会随之降低,可使企业走上良性的循环轨道。
关键词:高压变频;调速系统;节能改造;问题;措施中图分类号:u264.91+3.4文献标识码: a 文章编号:引言近年来,我国和地方都颁布和实施了多项政策的法律法规,其目的在于推动节能技术进步,提前能源的利用效率,促进节能降耗和减排污染。
而采用变频调速的技术,是节能降耗的重要途径。
根据近年来国家电网有关发电企业高压变频器节能改造应用的实际情况,电动机节能工作主要通过电动机节能改造,提高运行效率并推广变频调速节能技术,风机、压缩机、水泵等通用机械系统而采用变频调速节能措施,工业机械采用交流电动机变频工艺调速技术等。
本文根据河北电网近年来采用高压变频节能改造需要注意的一些技术问题等方面进行探讨,供相关人员参考。
电力工业电动机节能改造的必要性我国80%以上的电机产品效率都比国外先进水平低2到5个百分点,目前广泛应用的y系列电动机效率的平均值为87.3%。
例如,美国高效电动机的效率平均值为90.3%,该效率水平为美国能源政策法令(epact法令)所规定的市场准入效率水平;其超高效电动机是近几年的产品,效率平均值为91.7%。
有计算表明,如果中国在2015年达到美国超高效率水平,那么我国当年新增电动机的节能潜力为84.12亿kwh,相当于节约320万吨标准煤,约合节约449万吨原煤,相当于1.7个100万kw电站的发电量。
所以,二、电厂高压电动机变频器的特殊要求目前,河北省内发电企业已有十多台辅机,实施了高压变频调速系统节能改造,最长运行时间已为2年多,将来会有更多的辅机加入到高压变频节能改造这个行列中。
高压变频器冷却方式
高压变频器冷却方式高压变频调速系统是一种非常高效调速装置,运行中,仍然有2%-4%左右损耗,这些损耗都变成热量,最终耗散大气中。
如何把这些热量顺利从变频器中带出来,是变频器设计中一个非常重要问题。
高压变频器发热部件主两部分:一是整流变压器,二是功率元件。
功率元件散热方式是关键。
现代变频器一般采用空气冷却水冷。
功率较小时,采用空气冷却就能够满足要求。
功率较大时,则需要散热器中通水,利用水流带走热量,散热器一般都有不同电位,必须采用绝缘强度较好水,一般采用纯净水,它比普通蒸馏水离子含量还要低。
水路循环系统中,一般还要加离子树脂交换器,散热器上金属离子会不断溶解到水中,这些离子需要被吸附清除。
应该说,从散热角度来说,水冷是非常理想。
,水循环系统工艺要求高,安装复杂,维护工作量大,一旦漏水,会带来安全隐患。
,能够用空气冷却解决问题场合,就不要采用水冷。
空气冷却能够解决散热功率,毕竟有一个极限,这个极限与技术类别有关。
比如,ABB公司ACS1000系列三电平变频器,规定2000KW以上就必须采用水冷,而美国罗宾康公司和AB公司,3200KW/6KV变频器,仍然采用空气冷却。
这又是为什么呢?原来,空气冷却能够从设备中带出来热量,与有效散热面积大小有关系,散热面积越大,能够带走热量就越多。
元器件数目越多,散热面积就越大,空气冷却效果就越好。
6KV变频器,比3KV变频器器件数目多,单只器件电流小,可以有较大散热面积,相当于热量均分了。
有人会说,我增大散热器面积,不就增大了散热面积了吗?我公司产品开发部试验证明了这是一个悖论。
电力电子元件热量如下方式传导:沿散热器表面散开,再沿表面传递到散热片上,被空气带走。
沿散热器表面散开面积是非常有限,离开元件较远处,已经基本感受不到热量,把散热器表面做大到一定程度,对散热效果增加已经没有意义。
散热器齿片也是一样,齿根处温度较高,齿尖处很少热量到达,增高齿片到一定程度,对散热也毫无用处。
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高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
一、概述
随着电力电子技术与交流变频技术的成熟,大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备(如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等)转换成热能的形式,因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有:强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大,已逐步淘汰;空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用;热管散热因成本太高、效果不是很理想,基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式
电力电子技术集成电气设备,对运行环境有一定要求,通常运行环境要求:+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露,无粉尘,所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内,以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散,热量就会在室内聚集造成室温升高,这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例,常用的方式有三种:
①通风管道散热(强制空冷):通过管道把热空气直接排出室外,变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式:室内安装空调,通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式:室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换,然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图:
室内室外
空-水冷装置散热方式
1、空-水冷散热装置基本原理
空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示,从变频器出来的热风,经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中,散热器中通过温度低于33℃的冷水,热风经过散热片后,将热量传递给冷水,变成冷风从散热片吹出,热量被循环冷却水带走,保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
安装空-水冷散热装置,要求必须在密闭环境中,为了提高冷却效果,安放设备的空间尽可能小。
流入空-水冷散热装置的水为工业循环水,为保护设备,要求循环水的PH值为中性,且无腐蚀损坏铜铁的杂质,进水的水压一般为0.2~0.5Mpa,进水温度≤33℃。
空-水冷散热装置的维护简单易行,一般半年维护1次,进行冷却管道冲洗。
2、空-水冷散热装置特点:
设备放置在相对密闭的室内,热风被收集经过热交换器冷却后,回到室内,达到冷却效果。
其特点是:
(1)设备安装简单、快捷。
(2)设备使用寿命长、故障率低、性能可靠。
(3)设备的运营成本是同等热交换功率空调的1/4-1/5倍,在达到同等冷却量的条件下,空调一至两年的耗电即可购置并安装空-水冷散热系统。
(4)室内密闭冷却、干净卫生,变频器维护量低,提高变频器的稳定性。
3、高压变频器电气室三种通风散热方式比较
4、施工安装
根据用户要求一台变频器可配置一至两套空-水冷散热装置,当空-水冷散热装置故障时有应急排风口,不会对变频器运行产生影响,空-水冷散热装置的安装位置可根据现场实际情况布置。
5、安全性能评价
空-水冷散热装置整体安装于高压变频器电气室墙外,采用风道与变频器的柜顶排气口直接连接,提高了冷却器的设备运行效率,能够对变频器排出的热气直接降温处理。
同时,避免冷却水管线在高压室内布局容易出现破裂后漏水危及高压设备运行安全的严重事故发生。
在空-水冷散热系统的设计当中,为了防止空-水冷散热装置出口侧凝露冷风带水排入室内,对空-水冷散热装置的出风口、风速等指标进行设计计算;保证良好的排压情况下,运行安全稳定。
空-水冷散热装置的出口侧设置了淋水板;当漏水或有积水时,可以直接落入设备内接水盘后排向室外。
完整的冷却系统解决方案,能有效减低了辅助系统的故障率以及对主要设备的运行安全影响程度。
采用空-水冷散热系统后,电气室内全密封并保持微正压,使外界粉尘无法进入室内,保证了电气室洁净度。
另外采用监控设备后,实现了对室内温度、湿度及水压的全过程监测,通过数据上传到中控室内,方便中控值班人员及时了解设备运行环境状况,确保主设备变频器的安全稳定运行。
6、空水冷布置方案图
见附件图纸
7、变频器电气室空-水冷系统散热和空调散热运行经济性对比
对比一(1#2#炉两间变频室采用闭式冷却塔循环供水)
对比二(1#2#炉两间变频室采用电厂现场冷却水供水)
广州能环电气机械科技有限公司具备独立设计、生产、成套、施工安装空水冷系统的能力,公司配备专业人员,并有多年的高压变频行业、制冷行业从业经验。
现已成功完成连州电厂、首钢球团厂、国电荆门电厂、宝丽华电厂、国电常州电厂、东江水库饮水工程加压泵站、台山电厂、潍坊钢铁、建龙钢铁、邢台钢铁、柳钢、天津津能热电、秦皇岛热电、台泥水泥英德/贵港厂、福建三钢钢铁厂、江苏谏壁电厂、云南昆钢新区炼铁厂、惠州光大水泥龙华/龙江厂、贵州盘南、大方电厂、华能巢湖电厂、国电安顺电厂、大唐合山电厂、大唐连城电厂、大唐丰镇电厂、大唐长春热电、大唐景泰电厂、等高压变频室空水冷系统的设计、生产、成套与安装。
能环公司现与利德华福、明阳电气、西门子、施耐德、合康变频、东方日立、荣信、国电南自、东芝等变频厂家建立长期合作关系,我公司的专业与谒诚能为您提供满意的服务。
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8、空水冷应用现场:
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