电力系统变频节能改造技术方案.doc

电力系统变频节能改造技术方案

六盘水杏丰洗煤场：

我公司技术人员在贵单位相关人员的大力配合下，对贵单位用电系统进行了一次具体调查，在此对贵单位给予我们工作的大力支持和配合表达感谢。

贵单位用电系统重要设备有：风机，压滤机等。

根据贵单位技术人员提供的技术参数和我公司人员对用电系统及负荷运营情况的进一步调查和了解，并综合考虑投资收益的合理性后，实行变频节能改造工程。

一．工程内容：对风机，压滤机等用电系统进行变频节能改造工程。

二．用电设备运营情况：用电费：0.546元。电机工作时间：24小时/天.

三．改造方案概述：

改造方案的目的——提高产品质量，减少能耗，改善工作环境。

改造方案——本次改造选取了约157kw的节能效果较明显的负载作为投资项目，进行改造。其中风机和压滤机用PI7800的变频器调节、控制电机转速。采用控制盒直接由操作人员控制转速。

方案实行——根据实际情况在每台电机控制柜附近安装变频器及新控制柜。根据厂方规定可以将操作盒安装在控制台上，以便工作人员操作。在每组系统前安装电表及计时器，以便检测用电量和工作时间。

四．改造建议：

1.压滤机37KW,采用一台37KW普传科技高性能变频器进行节能改造，节电率：15%；

2.压滤机45KW,采用一台45KW普传科技高性能变频器进行节能改造，节电率：15%；

3.风机75KW,采用一台75KW普传科技高性能变频器进行节能改造，节电率：20%.

注：节电率以实测为准。

五．可行性分析：

生产过程所需的各种物理量，如所需要的风量，都在随生产过程的变化而变化，保持一些物理量的恒定，或使一些物理量按生产过程的需要而变化，就成了电控系统的最终目的。为了达成这一目的，风机配备的电机功率都是按生产过程最大的需求量而配置的，这就存在一种匹配的功率与生产过程实际需要的功率不相应的矛盾，当生产过程需要某种物理量大时，电机的最大配置刚好匹配，而当生产过程需要某种物理量小时，电机的最大配置就是一种浪费，但这种浪费又是不可避免的，随着变频技术和数控技术的高速发展，避免这种浪费已成为也许，即电机的功率随生产现场物理量的变化而变化，改变电机转速使其轴输出功率随生产现场物理量的变化而变化，从而达成节能降耗的目的。

5.1改造项目内容

编号

设备名称

电动机功率

数量

备注

1

压滤机

37KW

1台

2

压滤机

45KW

1台

3

风机

75KW

1台

小计

约157KW

3台

5.2电动机的运营特性

由电动机自身的特性知，电动机的转速与其工作电压的频率成正比，其轴输出功率与频率的关系见下表：

频率F（HZ）

转速N%

轴功率P%

50

100%

100%

45

90%

72.9%

40

80%

51.2%

35

70%

34.3%

30

60%

21.6%

5.3风机的运营特性

传统的供风方式是通过人工或电动阀门调节挡风板的启动度来调节供风量的，而电机始终处在额定转速下运转，由电机转速与功率的关系可知：这种运营方式电能浪费严重，调节精度差、启动电流大、噪声大，变频改造的供风系统是在保存原工频供电系统的基础上增长一套变频回路与原电路并联，形成双回路供电系统，即正常情况下,由变频回路供电,一旦出现故障时由原工频电路供电,保障生产正常进行。其特点：变频具有软启动功能，无大电流冲击，可延长电机的使用寿命；变频通过采集关键信号，可实现自动调节风机的转速，而不需人工调节挡风板的启动度，实现按不同的生产过程准确提供供风量，既节省能量又可减轻操作者的劳动强度。

六．节能分析与实例

通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，

其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：

Q∝n，H∝n2，P∝n3；即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

以一台水泵为例，它的出口压头为H0（出口压头即泵入口和管路出口的静压力差），额定转速为n0,阀门全开时的管阻特性为r0,额定工况下与之相应的压力为H1,出口流量为Q1。

在现场控制中，通常采用水泵定速运营，出口阀门控制流量。当流量从Q1减小50%至Q2时，阀门开度减小使管网阻力特性由r0变为r1，系统工作点沿方向由本来的A点移至B点；受其节流作用压力H1变为H2。水泵轴功率实际值（kW）可由公式：P=Q·H／（ηc·ηb）×103得出。其中，P、Q、H、ηc、ηb分别表达功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率，直接传动为1。

假设总效率（ηc·ηb）为1，则水泵由A点移至B点工作时，电机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。

假如采用调速手段改变水泵的转速n，当流量从Q1减小50%至Q2时，那么管网阻力特性为同一曲线r0，系统工作点将沿方向II