高压变频器常识 PPT
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4、调峰运行导致辅机设备启停次数增加。高压电机的频繁启动，直接导致电机及机械的使用寿 命减少，维护工作量和维护成本增加；
5、电力系统推行厂网分离、竟价上网，导致电厂成本压力加大； 6、以上所有因素都使得电厂积极寻求新设备新技术来对原有机组进行改造，实现节能降耗，以
增强自身的市场竞争能力。
四、应用范围
四、应用范围
❖ 电力工业：锅炉给水泵、送风机、引风机、循环水泵、凝结泵等。 ❖ 冶金行业：高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机、轧机等。 ❖ 石化行业：大型输油泵、化工生产的压缩机等。 ❖ 采矿行业：排水泵、排风扇、提升机等。 ❖ 城市建设：自来水供水泵、集中空调压缩机等。 ❖ 交通工业：机车电气传动、轨道交通电气传动等。
❖ 变频器主要用于
--交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途 的调速方案。
一、定义
❖ 高压变频器：用来驱动1kV以上交流电动机的中、大容量的变频器。 ❖ 按国际标准（IEC60038:1983）和中国国家标准（GB156-2003）的规定：
把电压分为<1kV、1～35kV、35～220kV、>245kV四个等级。 在1～35kV电压段，我国使用3kV、6 kV、10 kV和35 kV四个标准电压。 我们习惯上将3kV、6 kV、10 kV电机称为高压电机。 在欧美地区，在此电压区段常见的标准电压有3.3 kV、6.6 kV、11kV、4.16 kV(该电压
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用 ❖ 4、节约了电网容量
当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多 ，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量。
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用 ❖ 4、节约了电网容量 ❖ 5、高精度宽范围的无级调速，能够全面满足各种复杂工艺的需要 ❖ 6、提高生产效率和机组自动化水平
❖ 在A、C两点，尽管水泵速度不同，但由于在两种情况下水泵所承担的流量不同，其出
口压力和外管网压力仍然保持平衡。由于压力平衡的需要，水泵并联运行时，调Baidu Nhomakorabea水
泵的速度不能低于N3，否则将出现根本不对外出水的现象。非但不节能，还出现水泵
空转耗能的现象。
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用
（二）冶金行业 1、煤气鼓风机
煤气鼓风机是焦化厂的核心设备之一，其作用是把炼焦炉出来的焦炉煤气不断抽出，经集气 管、吸气管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系统等一系列的设备，然后才能变成净煤气 送给不同的用户，或送至贮罐。
采用高压变频控制鼓风机，根据集气管压力大小，煤气流量等相关信号，调节鼓风机转速， 形成压力闭环控制，就会稳定集气管压力，从而改善了焦炉生产及现场环境，完全达到了生 产工艺要求。
流量由Q1变为Q2时，如果水泵定速运行，工作点将由
A变为B点，压力将升高，威胁管网安全；如果通过
H3
调速方式，水泵工作点将由A变为C点，在提供需要 流量的同时，保持压力不变。水泵在B、C两点的输
H1=H2
出功率差为：
PB－PC＝（H3－H2）×Q2。
Q: 流量
B
H: 水压
C
A
N1
N3 N2
Q
Q2
Q1
高压变频器常识
第二部分 高压大功率变频器常识
❖ 前言 ❖ 一、定义 ❖ 二、基本原理 ❖ 三、功用 ❖ 四、应用场合 ❖ 五、高压变频技术分类 ❖ 六、交直交型变频技术分类 ❖ 七、用户关心的问题
前言
❖ 变频器
--利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。
恒压、恒频交流电 电压、频率可变的交流电
100%转速-100%流量-100%压力-100%输出轴功 率 80%转速- 80%流量- 64%压力- 51%输出轴功率
❖ 结论：当输出轴的转速下降20%时，输出轴的功率下降49%。
三、功用
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、功用
三、功用
❖ 变频调速在水泵上的应用：
H
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益
我国能源现状：能源后备储量有限；能源利用率低；节能是必走之路。
三、功用
❖ 由流体力学原理知：
输出流量Q与转速n成正比：Q1/Q2=n1/n2 ……（1） 输出压力H与转速n2成正比:H1/H2=(n1/n2)2 ……（2） 输出轴功率P与转速n3成正比:P1/P2=(n1/n2)3 ……（3）
采用变频调速后，可以避免因通过阀门控制使泵过多偏离额定工作区而引起的振动 ，这种振动严重时会引起悬臂泵轴头断裂。由于启动缓慢及转速的降低，相应地延长 了许多零部件如密封、轴承的寿命，特别是减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，有 效的延长了电机的使用寿命，减少了检修维护开支，节约大量维护费用。
三、功用
四、应用范围
（一）电力行业
1、据统计，电厂厂用电约占发电量的8%，辅机大多为高压电机，单机容量大，运行时间长， 耗电量也最多，约占电厂厂用电的80%。
2、考虑各种因素，电厂辅机设备在选型和容量设计上，即使发电机满负荷运行的情况下，辅机 设备也具有很大的容量冗余，导致电能无谓消耗；
3、近几年随着一些机组容量较小的电厂调峰任务加重，由于机组不承担基本负荷，经常处于调 峰状态，引风机档板开度只能达到50%左右，造成能量大量无谓浪费；
四、应用范围
（二）冶金行业
2、转炉除尘风机
转炉除尘风机在用于把炼钢过程中产生的烟气（灰尘及相当一部分的有害物质），吸入到烟 气处理设备中进行处理，然后再排入大气中。
仅适用于北美洲)等多种。
二、基本原理
❖ 按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式： n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)
P：电机极对数； f：电机运行频率； s:滑差 n:电机的实际转速； n0：电机的同步转速
❖ 结论：如果平滑地改变加到异步电动机定子绕组的交流电的频率f，就可以平滑地调节异 步电动机的转子转速n。
5、电力系统推行厂网分离、竟价上网，导致电厂成本压力加大； 6、以上所有因素都使得电厂积极寻求新设备新技术来对原有机组进行改造，实现节能降耗，以
增强自身的市场竞争能力。
四、应用范围
四、应用范围
❖ 电力工业：锅炉给水泵、送风机、引风机、循环水泵、凝结泵等。 ❖ 冶金行业：高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机、轧机等。 ❖ 石化行业：大型输油泵、化工生产的压缩机等。 ❖ 采矿行业：排水泵、排风扇、提升机等。 ❖ 城市建设：自来水供水泵、集中空调压缩机等。 ❖ 交通工业：机车电气传动、轨道交通电气传动等。
❖ 变频器主要用于
--交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途 的调速方案。
一、定义
❖ 高压变频器：用来驱动1kV以上交流电动机的中、大容量的变频器。 ❖ 按国际标准（IEC60038:1983）和中国国家标准（GB156-2003）的规定：
把电压分为<1kV、1～35kV、35～220kV、>245kV四个等级。 在1～35kV电压段，我国使用3kV、6 kV、10 kV和35 kV四个标准电压。 我们习惯上将3kV、6 kV、10 kV电机称为高压电机。 在欧美地区，在此电压区段常见的标准电压有3.3 kV、6.6 kV、11kV、4.16 kV(该电压
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用 ❖ 4、节约了电网容量
当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多 ，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量。
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用 ❖ 4、节约了电网容量 ❖ 5、高精度宽范围的无级调速，能够全面满足各种复杂工艺的需要 ❖ 6、提高生产效率和机组自动化水平
❖ 在A、C两点，尽管水泵速度不同，但由于在两种情况下水泵所承担的流量不同，其出
口压力和外管网压力仍然保持平衡。由于压力平衡的需要，水泵并联运行时，调Baidu Nhomakorabea水
泵的速度不能低于N3，否则将出现根本不对外出水的现象。非但不节能，还出现水泵
空转耗能的现象。
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益 ❖ 3、节省了维护费用
（二）冶金行业 1、煤气鼓风机
煤气鼓风机是焦化厂的核心设备之一，其作用是把炼焦炉出来的焦炉煤气不断抽出，经集气 管、吸气管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系统等一系列的设备，然后才能变成净煤气 送给不同的用户，或送至贮罐。
采用高压变频控制鼓风机，根据集气管压力大小，煤气流量等相关信号，调节鼓风机转速， 形成压力闭环控制，就会稳定集气管压力，从而改善了焦炉生产及现场环境，完全达到了生 产工艺要求。
流量由Q1变为Q2时，如果水泵定速运行，工作点将由
A变为B点，压力将升高，威胁管网安全；如果通过
H3
调速方式，水泵工作点将由A变为C点，在提供需要 流量的同时，保持压力不变。水泵在B、C两点的输
H1=H2
出功率差为：
PB－PC＝（H3－H2）×Q2。
Q: 流量
B
H: 水压
C
A
N1
N3 N2
Q
Q2
Q1
高压变频器常识
第二部分 高压大功率变频器常识
❖ 前言 ❖ 一、定义 ❖ 二、基本原理 ❖ 三、功用 ❖ 四、应用场合 ❖ 五、高压变频技术分类 ❖ 六、交直交型变频技术分类 ❖ 七、用户关心的问题
前言
❖ 变频器
--利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。
恒压、恒频交流电 电压、频率可变的交流电
100%转速-100%流量-100%压力-100%输出轴功 率 80%转速- 80%流量- 64%压力- 51%输出轴功率
❖ 结论：当输出轴的转速下降20%时，输出轴的功率下降49%。
三、功用
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、功用
三、功用
❖ 变频调速在水泵上的应用：
H
三、功用
❖ 1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机 ❖ 2、显著的节能效益
我国能源现状：能源后备储量有限；能源利用率低；节能是必走之路。
三、功用
❖ 由流体力学原理知：
输出流量Q与转速n成正比：Q1/Q2=n1/n2 ……（1） 输出压力H与转速n2成正比:H1/H2=(n1/n2)2 ……（2） 输出轴功率P与转速n3成正比:P1/P2=(n1/n2)3 ……（3）
采用变频调速后，可以避免因通过阀门控制使泵过多偏离额定工作区而引起的振动 ，这种振动严重时会引起悬臂泵轴头断裂。由于启动缓慢及转速的降低，相应地延长 了许多零部件如密封、轴承的寿命，特别是减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，有 效的延长了电机的使用寿命，减少了检修维护开支，节约大量维护费用。
三、功用
四、应用范围
（一）电力行业
1、据统计，电厂厂用电约占发电量的8%，辅机大多为高压电机，单机容量大，运行时间长， 耗电量也最多，约占电厂厂用电的80%。
2、考虑各种因素，电厂辅机设备在选型和容量设计上，即使发电机满负荷运行的情况下，辅机 设备也具有很大的容量冗余，导致电能无谓消耗；
3、近几年随着一些机组容量较小的电厂调峰任务加重，由于机组不承担基本负荷，经常处于调 峰状态，引风机档板开度只能达到50%左右，造成能量大量无谓浪费；
四、应用范围
（二）冶金行业
2、转炉除尘风机
转炉除尘风机在用于把炼钢过程中产生的烟气（灰尘及相当一部分的有害物质），吸入到烟 气处理设备中进行处理，然后再排入大气中。
仅适用于北美洲)等多种。
二、基本原理
❖ 按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式： n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)
P：电机极对数； f：电机运行频率； s:滑差 n:电机的实际转速； n0：电机的同步转速
❖ 结论：如果平滑地改变加到异步电动机定子绕组的交流电的频率f，就可以平滑地调节异 步电动机的转子转速n。