当采用变频调速时,可以按需要升降电机转速,改变水泵的性能曲线,使水泵的额定参数满足工艺要求,根据风机、水泵的相似定律,变速前后流量、水压、功率与转速之间关系为:
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
P1/P2=(n1/n2)3
Q 、H、P—水泵流量、水压、轴功率;
假如转速由额定50HZ降至35HZ,即:n2/n1=0.7,则P2/P1=0.34,可见降低转速能大大降低轴功率,因变频器的效率较高,变频器自身的功耗很低,而电动机因转速下降引起的电机效率下降在50%转速以上时是不明显的,另外,在满足操作要求的前提下,水泵转速降低不会导致水泵效率降低(电机输出力矩不变),根据以上分析认为,凝泵变频调速总的节能效果比较显著。
三、HARSVER-A型高压变频装置的技术特点
HARSVER-A型变频装置采用单元串联多电平PWM拓扑结构,由若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出,即6kV输出电压每相有7个额定电压为480V的功率单元串联而成,输出相电压3450V,线电压达到6kV左右,装置系统配置如图1。这种技术是目前高压变频领域应有最广泛、最成熟的技术。
1、变频器为高-高结构,不需输出升压变压器,变频器效率高达96%;
2、42脉冲的整流电路结构,使输入电流波形接近正弦波,总的谐波电流失真低于4%,输入功率因数达0.95以上;
3、逆变器输出采用多电平移相式PWM技术,输出电压接近正弦波。输出电压每个电平台阶只有单元直流母线电压大小,所以dv/dt很小,不需要配置专用滤波装置;
4、采用功率单元串联,而不是功率器件串联,器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压,器件不必串联,不存在器件串联引起的均压问题;
5、变频器可以承受30%的电源电压下降而继续运行,变频器的6KV主电源完全失电时,变频器可以在3秒内不停机;
6、采用功率单元旁路技术,多极模块串联,某个模块发生故障时自动旁路运行,大大地提高了系统运行的可靠性;
7、变频装置提供大液晶中文操作界面,功能强,操作方便;
8、装置除变压器外,大部分的元器件采用进口优质产品,保证了整件的质量和可靠性。
四、改造技术方案
1、考虑两台凝结水泵平时一用一备,所以采用单台变频器供2台凝结水泵电机,即“一拖二方案”。正常时变频器拖动一台凝泵运行,另一台工频备用。当变频器或运行的凝泵发生故障时,备用泵工频启动。正常调泵运行时(如甲泵变频调乙泵变频运行),合KM2开关,开乙泵工频,甲泵变频停车,断开QS1开关,停甲泵变频,合KM1开关,开甲泵工频,断开KM2开关,合QS2开关,启乙泵变频,最后断开KM1开关,调泵工作结束。系统设计方案如图2所示。