高压变频及软起设备节能技术原理与应用案例.pptx
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高压变频及软起设备节能技术原理与应用案例.pptx
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程世国大禹电气科技股份有限公司,目录,ITNEFCOPHPRRNRMOAJLJTEOEICGCOTYTN,节变公变能频司频技软及节术起产能应原品应理用用案案例,一、公司及产品介绍软起动龙头企业,10MW以上市场占有率领先,高端变频器提供商;国家重点高新技术企业,建有博士后、院士、高技能人才工作站;占地500亩,建筑面积10余万平米,先进的数控加工设备与生产能力;众多大型特大型钢铁、化工、电子、军工及大型风机压缩机配套客户;在北京、武汉分别设有办事机构和研发中心;在全国各中心城市设立众多办事处,形成覆盖全国的营销网络与快速反应服务系统;与ABB、艾默生、施耐德等国际电气巨头建立有战略合作关系,多样化全球制造及技术企业,全球共127,700员工,总部位于密苏里州的圣.路易斯市,生产及销售遍及150多个国家240个生产基地遍布世界各地名列2010财富全美500强企业第117位成立于1890年,一、公司及产品介绍GBT-MV系列高压变频器核心技术源于艾默生,GBT-MV系列高压变频器,一、公司及产品介绍,一、公司及产品介绍,移相变压器与功率单元前后摆放,结构更紧凑。
移相变压器与功率单元左右分隔摆放,空间大维护更方便。
紧凑一体机(C型),标准机型(B型),一、公司及产品介绍,主控系统(三核架构),关键器件均使用进口知名品牌,质量可靠,品质保证。
IGBT驱动保护技术领先,可靠。
功率单元故障率远远低于行业平均水平。
数十年电力电子应用技术积累为保障,采用独特技术专利的IGBT驱动电路。
保护电路可使IGBT在最恶劣的短路工况下,仍能够可靠运行。
一、公司及产品介绍产品关键技术-驱动保护技术,GBT-MV系列高压变频器采用了独特的交流开环矢量变频专利技术,集V/F、无PG矢量、有PG矢量、DTC四种控制模式的优势与一身。
一、公司及产品介绍产品关键技术-矢量变频技术,输入电压,输出电流,输出电压,无需输出电抗器配合,成本低。
适用于工变频无扰切换及大功率变频软起如图,锁相过程后输入输出电压完美重合。
锁相过程自动完成,锁相成功率高,无冲击。
一、公司及产品介绍产品关键技术-完美锁相技术,二、节能技术原理,AO,BO为管网特性曲线,n1,n2为水泵特性曲线。
采用风门调节,运行工况点由A点移动到B点;采用调速控制方式调节,运行工况点由A点移动到C点;两调节方式能耗差值为图示阴影部分所示;,方便调试维护量小消除水锤效应保护管网使用寿命大大延长,自动调速节能效果明显,优越的软起动特性优越软停止特性平稳的重载启动,功率因数升高改善电网质量噪音下降,二、节能技术原理,原始调速,高压配电,高压软起,高压电机,负,载,2,3,4,5,3,4,2,11,二、节能技术原理,改造后,I1=108A,cos1=0.843,P1=1.732UI1cos1=1.732101080.843=1576.9kW,改造前,I2=50A,cos2=0.99,P2=1.732UI2cos2=1.73210500.99=857.4kW,=1576.9-857.4=719.6kW,P1-P2,=719.630024=5180832kWh=518.0832万千瓦时,年节能量,节省费用,=719.630024=51808320.5=2590416元=259.04万元,1,政,策奖励,2,=518.08323.5300=543987.36=54.40万元*以国家基本奖励为计算依据,其他优惠未计算入内。
上为辽宁本溪钢铁2400kVA项目数据模拟案例,运行时间按30024小时计算,基本可在一年左右回收成本,二、节能技术原理,原始调速,高压配电,高压软起,高压电机,负,载,高压配电,高压电机,负,载,电流A,功率因数cos,单位时间耗电量kW/h,三、变频软起应用案例
(一)工程概况1、工程名称:
龙钢450m3高炉系统技术改造项目5#高炉工程,2、建设规模:
新建1座1800m3高炉3、鼓风机站建设规模:
配套1座1800m3高炉,设电动鼓风机站1座,站内设2台AV71电动轴流鼓风机,1用1备。
二、变频软起应用案例
(一)工程概况1、2台AV71电动轴流鼓风机配套同步电机容量为27MW,电压为10kV;2、电源电压等级:
35kV;系统提供两路35kV电源,站内设置2台35/10kV40MVA电力变压器,35kV采用单母线分段;3、大型同步电机采用变频软起,采用一拖二方案。
二、变频软起应用案例
(二)主要技术参数1#电机参数:
生产厂家:
西门子型号:
1DZ2049-8AE02-Z额定功率:
27000KW额定电压:
10KV额定电流:
1762A功率因素:
0.9效率:
0.982额定转速:
1500r/min转动惯量J:
2120Kg.m2,二、变频软起应用案例
(二)主要技术参数2#电机参数:
生产厂家:
上海电气型号:
TWS2700-4额定功率:
27000KW额定电压:
10KV额定电流:
1764A功率因素:
0.9效率:
0.982额定转速:
1500r/min转动惯量J:
2560Kg.m2,型号:
AV71-16额定电压:
1500r/min起动力矩:
41000N.m静力矩:
2800N.m转子GD2:
36000Kg.m2,二、变频软起应用案例
(二)主要技术参数鼓风机参数:
二、变频软起应用案例,(三)电气方案,输入开关柜,输入限流柜,变频软起动装置,输出电抗柜,输出开关柜,运行柜,2输入开关柜,2输入开关柜,2运行柜,励磁柜,2励磁柜,额定功率,功率因数,0.9,额定电流,1762A,效率,0.982,额定电压,电机转动惯量J,2560Kg.m2,额定转速主要计算参,1500r/min数表:
负载转子DG2(折算到电机),36000Kg.m2,最大起动转矩,41000N.m,静阻矩,2800N.m,变频10软KV起动容量计算,(四),27000KW二、变频软起应用案例,通过计算,最终选用GBT-MV系列的10kV/10500kVA变频软起装置以此做基础,计算软起回路输入输出开关柜容量,设计软起回路母排。
不用按整机容量进行开关柜设计和母排设计,节约项目投资。
二、变频软起应用案例(五)实际起动数据分析,输出电流,旁路投切瞬间,自整步阶段,加速运行阶段,锁相阶段,13.2HZ,19.26HZ,31.92HZ,387A,399A,输出电2压40A,325A,二、变频软起应用案例(五)实际起动数据分析,额定电流1762A,起动过程最大电流399A,起动电流倍数22.6%。
额定功率27000KW,额定容量30550KVA,起动过程最大容量6910KVA,起动容量倍数22.6%。
按锁相前运行电流325A计算,起动容量约为5629KVA,起动容量倍数18.4%。
降压软起动电流,约为额定电流的23倍,变频软起动电流,约为额定电流的20%,二、变频软起应用案例(六)与降压软起动对比,对电网容量要求降低,可按负载额定容量申报用电容量;减少设备投资,减少用电费用,降压软起动,变频软起动,二、变频软起应用案例(六)与降压软起动对比,二、变频软起应用案例(六)与降压软起动对比以一台10000KW电机为例,采用降压软起动,采用普通降压软起动时,主变容量约为25MVA,电力基本费价格按24元/KVA(每月)计算,一年的电力基本费用为720万元,采用变频软起动时,主变容量约为12500KVA,电力基本费为360万元,每年可节约电力基本费用近360万元,一台10000KW电机的变频软起动装置约200万元,半年接近可收回投资,长期收益。
采用调压补偿软起动装置或者降压补偿软起动装置,起动电流可控制在1.5倍左右,主变容量可选取容量为20MVA,电力基本费用为576万,年节约近210万元,10000KW变频软起动装置与调压补偿软起动装置价差约100万元,不到半年可收回投资,长期收益。
起动电流仅为额定电流20%,可大大减少开关柜、母排电缆等成本投资,降压软起动,变频软起动,二、变频软起应用案例(六)与降压软起动对比,降压软起动/LCI变频软起动,变频软起动,输出电压完美无谐波控制技术,对电网无污染无扰动;,二、变频软起应用案例(七)与LCI变频软起动对比,LCI变频软起动,变频软起动,安装调试简便,体积小,可靠性高,成本低;,二、变频软起应用案例(七)与LCI变频软起动对比,LCI变频软起动,变频软起动,通用性强,调试简单,调试周期短,可大大缩短工期;,二、变频软起应用案例(七)与LCI变频软起动对比,二、变频软起应用案例(八)变频软起优势总结,通过优化设计,减少主变容量,减少开关柜,电缆母排容量,最大限度节省项目投资,电机、励磁、DCS的完美结合,最大限度缩短调试时间,缩短项目建设周期,减少了主变容量,节约电力基本费,,四、变频节能应用案例
(一)工程概况湖北大峪口化工有限责任公司于2005年8月注册成立,并于2009年3月成为中海石油化学股份有限公司的控股公司。
大峪口公司集磷矿采选和化肥生产为一体,拥有多条生产线。
随着中海化学公司打造湖北磷复肥基地的规划部署,09年更是引入更多产线实现扩产,形成年产高浓度磷复肥100万吨的生产规模。
大禹电气在对大峪口公司进行走访时发现,该公司磷酸车间循环水系统存在节能改造空间。
四、变频节能应用案例
(一)工程概况大峪口化工有限公司积极响应国家节约减排的号召,在了解到存在节能改造空间后,与大禹电气确定以合同能源管理的合作模式进行项目改造。
改造工程包括变频器室土建施工、电缆敷设、变频器安装和调试等工作,任务繁重。
为保证大峪口化工正常投产,本次改造还需在用户设备大修期间完成。
四、变频节能应用案例
(二)主要技术参数,磷酸车间二期共8台循环水泵,4台热水泵,4台冷水泵,其中2大2小,且互为备用,变频改造一次方案图(系统回路图),四、变频节能应用案例
(二)主要技术参数改造电机型号如下:
(1)1a热水泵,型号DSM501-504,电机380kw/6kv;
(2)3a冷水泵,型号DSM402-630,电机550kw/6kv.,四、变频节能应用案例(三)电气方案设计,变频器选型:
6kV/800kVA、6kV/500kVA,(四,节能数据分析,四、变频节,应用案例,改,造前系统运行数,据,(四)节能数据分析,系统名称,水泵四型、号变频,节能额应定用功率案例,高压柜运行电流,变频运行频率,变频输出电流,阀门开度,1a热水泵DSM501-504,380kw,27A,46Hz,32A,100%,变频改造后系统3a冷水泵DSM402-630,运行数据550kw,30A,41Hz,42A,100%,能数据分析,四、变频节能,用案例,(四)节月节能量,算,=106.9843万元,四、变频节能应用案例(四)节能数据分析年节能收益计算变频年节能效益=月节能量x12个月x电价-全年空调用电针对本项目,3台5匹空调,按年度运行时间330天,年用电量为:
5P*75O*3=11250W(1匹空调等于750W)全年空调电费为:
11.25*24*330*0.6048元=5.38万元。
因此本项目年节能收益为=154823kwhx12x0.6048元-53800元,四、变频节能应用案例(五)变频节能优势总结,变频调速替代挡板、阀门、液力偶合器等调节流量风门、阀门等状态。
谢谢!
Thankyou!
大禹电气科技股份有限公司,程世国邮箱:
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湖北省孝感市航天大道2号,
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