高压变频器节能技术在我公司的应用
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一
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Ｉ压检 电 测ｌ ４ 图 １ 移 相 变 压 器
所 有 的 功率 模 块 均 为智 能 化 设计 ， 有 强 大 的 具 自诊 断 能力 。一 旦 有 故 障发 生 时 ， 故 障 信 息 迅 速 将 返 回到 主 控 单 元 中 ， 控 单 元 及 时 将 主 要 功 率 元 主
定， 控制单 元把控 制信息 发送到功 率单元进 行相应 的 整流 ， 逆变调整 ， 输出满足用户需求的电压等级 。
变 了电机 的输 出功 率 ） 调 节 风 量 、 来 流量 ， 少 阻 力 减
消耗 ， 从而 实现 节 能 的 目的 。我公 司对 给排 水 车 间 ２台高 压 循 环 水 泵 电机 进 行 变 频 改 造 ， 能 效 果 明 节
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Ｆ ＧＡ Ｐຫໍສະໝຸດ Baidu
１ Ｏ月 对该 ２台高压 电机 实施 变频 改造 。
高压电机实施 变频改造 即通过 变频器输 出的不 同 频率 ， 来改变电机 的转速 （ 也就是 改变 了电机 的输 出功 率） 以调节流量 ， 使给水 量基本 保持恒定 ； 出 口流量处 进 于全开状态 ， 阻力消耗 ， 减少 电机在远低于额定功率的状
频 改造 ， 能 效 果 明 显 。 节
关 键 词 ： 压 变 频 ； 能 ； 果 高 节 效
中 图分 类号 ： Ｎ７ ３ Ｔ ７
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０５ ３ ０２ １）４ ７ ２ １０ —８ ７ （０ １０ —２ —０
随着 高压变 频 调速 技 术 的 日趋 成 熟 ， 压 变频 高 器 已经 开始 在各个 领 域 广 泛 应 用 ， 工 企 业 中原 有 化 大 量 的风机 等设备 一 直 在 工 频状 态 下运 行 ， 要 利 需 用 闸阀控 制 风量 、 量 ， 流 这样 就损 失 了大 量 的能 量 ， 而 改为 变频 调速后 ， 过改变 电机 的转 速 （ 通 也就是 改
２ １ 年 第 ４期 ０１
唐 浩 ： 高压 变频 器节 能技术 在 我公 司 的应用
高压变频器节能技术在 我公 司的应用
唐 浩
０ ３０ ） ６ ３ ５ （ 山 三 友 化 工 股 份 有 限公 司 设 备 部 ， 北 唐 山 唐 河
摘 要 ：１ 了 高 压 变 频 器 的 基 本 原 理 及 功 能 ， 公 司 对 给 排 水 车 间 ２台 高 压 循 环 水 泵 电 机 进 行 变 ４绍 － 我
最大 ， 其余 是 电子 元 件 的热 损耗 和风 机损 耗 ， 变频 器 的效率 一般 为 ９ ～ ９ ， 算 时 考 虑 ５％的 变 ５ ６ 计 频 器损 耗 ， 则节 电率 Ｋ 为
Ｋ ：
交
－
态下运行 ， 从而实现节能的目的。增加旁路柜作为备用 ， 当变频器出现故障时， 可以将 电机切换到工频运行 ， 这样
既发挥 了变频器的节能优 势 ， 又可保证安全生 产。进 出
口流量的调节控制作用也仅限于工频运行状态 。
／ 控ｓ 制面 ●系Ｐ ＿统Ｉ ［Ｐ Ｌ ｗ １ ｌ Ｊ Ｐ ］Ｉ 一 － 操 ｒ ｆ Ｄ 作 ｌ Ｃ Ｌ双 广Ｌ 板
变压 器柜 功率 单元 柜
１
口流量控 制 。进 出 口流量实 际开度 在 ３ ～４ ， Ｏ ５ 且 动作 频 繁 ， 以有 相 当一 部 分 功 率 消耗 在 克 服 管 所
路 阻力 。为改 变 这种 状 态 ， 现 节 能 环 保 ， ０ ０年 实 ２１
控制 单元柜
ＣＰ ＬＤ
定 哈尔滨九洲 电气股份有限公 司总承 包实施 。高压变 频 器基本 原理是 一种 串联 叠加型变 频器 ， 即采 用多 台 单相三 电平逆变器串联连接 ， 出多 电平 ， 输 可变 频变压
的高压交流 电， 变频器 本身 由变压 器柜 、 率柜 、 制 功 控 柜３ 部分组成 。三相高压电经用 户的需要通过光 纤实 时对 功率 柜 中的每 一功率单 元进行整 流 ， 逆变控制 与 检测 ， 这样 根据用 户 的需 要通过操 作界面进 行频率 给
２ 高 压 变 频 器 的基 本 原 理
该项 目通过技术 方案 选择 和经 济适 用性 比较 ， 选
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Ｉ Ｔ关 断 ， 护 主 电路 。 同时 ， 中文 人机 界 面 上 ＧＢ 保 在
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为水泵 实 际运行 流量 ， ／ 。 Ｌ ｓ
实 时显示 故 障位 置 、 别 。并 对 一 定 功 率 范 围 内 的 类 单 元模块 进行 了标 准 化 设 计 ， 以保 证 单 元 模 块 在 结 构、 功能 上 的一致 性 。 当模 块 出现 故障 时 ， 得到 报 在 警 器报警 通 知后 ， 在 几 分种 内更 换 功 能 的 备 用模 可
整流 方式 ， 这种 多 极 移 相叠 加 的 整 流方 式 可 以大 大
改善 网侧 的 电波形 ， 负载 下 的 网侧 功 率 因数 接 近 使
１ 。另外 ， 由于 变压 器 副 边绕 组 的独 立性 ， 每 个 功 使 率 单元 的 主 回路 相 对 独 立 ， 这样 大 大 提 高 了 变 频器 的可靠 性 。见 图 １ 。
块， 减少 停机 时 间 。见 图 ２ 图 ３ 、 。
②采用变频器调 速调节后 ， 假设保 持 流量不变 仍 为 ８ ， ０ 对应的 电机输入功率为 Ｐ ， ２根据 ｐ ｃ ３ ｏ Ｎ
Ｐ （ 。 ３ ｋ ２ ） Ｐ ２ ｗ 一 × ＝３
③ 在 变 频器 内部 ， 变器 功 率 元件 的开 关 损 耗 逆
显 。
１ 项 目概 况
给排 水 车 间 有 ２台额 定 电 压 ６ ｋ 额 定 电流 Ｖ、 ７ ． 功率 ６ ０ｋ 循环 水泵 电机 ， 运行 方式 为 ６ ５Ａ、 ３ Ｗ 原 工 频运 行 ， 为保 持给 水量基 本 恒定 ， 通过 调节进 出 需
移相 变压 器 的副边 绕组 分 为 ３组 ， 构成 Ｘ 脉 冲
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Ｉ压检 电 测ｌ ４ 图 １ 移 相 变 压 器
所 有 的 功率 模 块 均 为智 能 化 设计 ， 有 强 大 的 具 自诊 断 能力 。一 旦 有 故 障发 生 时 ， 故 障 信 息 迅 速 将 返 回到 主 控 单 元 中 ， 控 单 元 及 时 将 主 要 功 率 元 主
定， 控制单 元把控 制信息 发送到功 率单元进 行相应 的 整流 ， 逆变调整 ， 输出满足用户需求的电压等级 。
变 了电机 的输 出功 率 ） 调 节 风 量 、 来 流量 ， 少 阻 力 减
消耗 ， 从而 实现 节 能 的 目的 。我公 司对 给排 水 车 间 ２台高 压 循 环 水 泵 电机 进 行 变 频 改 造 ， 能 效 果 明 节
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１ Ｏ月 对该 ２台高压 电机 实施 变频 改造 。
高压电机实施 变频改造 即通过 变频器输 出的不 同 频率 ， 来改变电机 的转速 （ 也就是 改变 了电机 的输 出功 率） 以调节流量 ， 使给水 量基本 保持恒定 ； 出 口流量处 进 于全开状态 ， 阻力消耗 ， 减少 电机在远低于额定功率的状
频 改造 ， 能 效 果 明 显 。 节
关 键 词 ： 压 变 频 ； 能 ； 果 高 节 效
中 图分 类号 ： Ｎ７ ３ Ｔ ７
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０５ ３ ０２ １）４ ７ ２ １０ —８ ７ （０ １０ —２ —０
随着 高压变 频 调速 技 术 的 日趋 成 熟 ， 压 变频 高 器 已经 开始 在各个 领 域 广 泛 应 用 ， 工 企 业 中原 有 化 大 量 的风机 等设备 一 直 在 工 频状 态 下运 行 ， 要 利 需 用 闸阀控 制 风量 、 量 ， 流 这样 就损 失 了大 量 的能 量 ， 而 改为 变频 调速后 ， 过改变 电机 的转 速 （ 通 也就是 改
２ １ 年 第 ４期 ０１
唐 浩 ： 高压 变频 器节 能技术 在 我公 司 的应用
高压变频器节能技术在 我公 司的应用
唐 浩
０ ３０ ） ６ ３ ５ （ 山 三 友 化 工 股 份 有 限公 司 设 备 部 ， 北 唐 山 唐 河
摘 要 ：１ 了 高 压 变 频 器 的 基 本 原 理 及 功 能 ， 公 司 对 给 排 水 车 间 ２台 高 压 循 环 水 泵 电 机 进 行 变 ４绍 － 我
最大 ， 其余 是 电子 元 件 的热 损耗 和风 机损 耗 ， 变频 器 的效率 一般 为 ９ ～ ９ ， 算 时 考 虑 ５％的 变 ５ ６ 计 频 器损 耗 ， 则节 电率 Ｋ 为
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态下运行 ， 从而实现节能的目的。增加旁路柜作为备用 ， 当变频器出现故障时， 可以将 电机切换到工频运行 ， 这样
既发挥 了变频器的节能优 势 ， 又可保证安全生 产。进 出
口流量的调节控制作用也仅限于工频运行状态 。
／ 控ｓ 制面 ●系Ｐ ＿统Ｉ ［Ｐ Ｌ ｗ １ ｌ Ｊ Ｐ ］Ｉ 一 － 操 ｒ ｆ Ｄ 作 ｌ Ｃ Ｌ双 广Ｌ 板
变压 器柜 功率 单元 柜
１
口流量控 制 。进 出 口流量实 际开度 在 ３ ～４ ， Ｏ ５ 且 动作 频 繁 ， 以有 相 当一 部 分 功 率 消耗 在 克 服 管 所
路 阻力 。为改 变 这种 状 态 ， 现 节 能 环 保 ， ０ ０年 实 ２１
控制 单元柜
ＣＰ ＬＤ
定 哈尔滨九洲 电气股份有限公 司总承 包实施 。高压变 频 器基本 原理是 一种 串联 叠加型变 频器 ， 即采 用多 台 单相三 电平逆变器串联连接 ， 出多 电平 ， 输 可变 频变压
的高压交流 电， 变频器 本身 由变压 器柜 、 率柜 、 制 功 控 柜３ 部分组成 。三相高压电经用 户的需要通过光 纤实 时对 功率 柜 中的每 一功率单 元进行整 流 ， 逆变控制 与 检测 ， 这样 根据用 户 的需 要通过操 作界面进 行频率 给
２ 高 压 变 频 器 的基 本 原 理
该项 目通过技术 方案 选择 和经 济适 用性 比较 ， 选
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Ｉ Ｔ关 断 ， 护 主 电路 。 同时 ， 中文 人机 界 面 上 ＧＢ 保 在
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为水泵 实 际运行 流量 ， ／ 。 Ｌ ｓ
实 时显示 故 障位 置 、 别 。并 对 一 定 功 率 范 围 内 的 类 单 元模块 进行 了标 准 化 设 计 ， 以保 证 单 元 模 块 在 结 构、 功能 上 的一致 性 。 当模 块 出现 故障 时 ， 得到 报 在 警 器报警 通 知后 ， 在 几 分种 内更 换 功 能 的 备 用模 可
整流 方式 ， 这种 多 极 移 相叠 加 的 整 流方 式 可 以大 大
改善 网侧 的 电波形 ， 负载 下 的 网侧 功 率 因数 接 近 使
１ 。另外 ， 由于 变压 器 副 边绕 组 的独 立性 ， 每 个 功 使 率 单元 的 主 回路 相 对 独 立 ， 这样 大 大 提 高 了 变 频器 的可靠 性 。见 图 １ 。
块， 减少 停机 时 间 。见 图 ２ 图 ３ 、 。
②采用变频器调 速调节后 ， 假设保 持 流量不变 仍 为 ８ ， ０ 对应的 电机输入功率为 Ｐ ， ２根据 ｐ ｃ ３ ｏ Ｎ
Ｐ （ 。 ３ ｋ ２ ） Ｐ ２ ｗ 一 × ＝３
③ 在 变 频器 内部 ， 变器 功 率 元件 的开 关 损 耗 逆
显 。
１ 项 目概 况
给排 水 车 间 有 ２台额 定 电 压 ６ ｋ 额 定 电流 Ｖ、 ７ ． 功率 ６ ０ｋ 循环 水泵 电机 ， 运行 方式 为 ６ ５Ａ、 ３ Ｗ 原 工 频运 行 ， 为保 持给 水量基 本 恒定 ， 通过 调节进 出 需
移相 变压 器 的副边 绕组 分 为 ３组 ， 构成 Ｘ 脉 冲