3.2.3ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢
（1）采用先進的多級H橋單元模塊結(jié)構(gòu)，通過高速光纖數(shù)字通信技術(shù)，實現(xiàn)高壓主回路與控制系統(tǒng)的隔離，抗電磁干擾，可靠性高，為直接高壓輸出型變頻調(diào)速系統(tǒng)。
（2）高功效，無電網(wǎng)污染，電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高達0.96以上，諧波失真度小于3％，優(yōu)于國際IEC有關(guān)公用電網(wǎng)諧波水平的最嚴格要求。無需功率因數(shù)補償及諧波抑制裝置。
（3）Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)解決了電機未停車即可直接啟動ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的瓶頸問題，無需任何電機測速裝置，啟動時無電流沖擊，確保電機持續(xù)運行可靠性,此為高壓變頻領(lǐng)域的獨特性能。
（4）Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用該公司自有專利技術(shù)，主回路設(shè)計中充分考慮了電機或是連接電機的高壓電纜可能發(fā)生的相間短路而設(shè)計了三重短路保護，可有效保護變頻調(diào)速系統(tǒng)免受巨大相間短路故障電流而造成的損壞，從而進一步延長產(chǎn)品壽命和提升產(chǎn)品運行可靠性。該產(chǎn)品已通過輸出相間短路功能的測試。
（5）輸入高壓瞬時掉電后系統(tǒng)不停機，當高壓掉電或者高壓輸入跌落至65％以下時間較長導致系統(tǒng)停機時，若在設(shè)定時間內(nèi)（最長可至60s）高壓恢復則可自行無沖擊啟動高壓電機。裝置使用此功能后，可有效避免傳統(tǒng)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)因母線切換或大負荷啟動時母線電壓跌落時間較長情況下所導致的不必要停機現(xiàn)象，實現(xiàn)全智能自動搜索、無沖擊自動啟動功能，保證生產(chǎn)持續(xù)進行。裝置由于自身故障導致停機，在設(shè)定時間內(nèi)若故障恢復亦可自動無沖擊再啟動電機（可通過軟件設(shè)定是否應(yīng)用）。
（6）系統(tǒng)升降速時間整定不合理時，控制系統(tǒng)自動進行調(diào)整，保證電機平穩(wěn)加速或減速而不停機。
（7）耐電網(wǎng)波動能力強:網(wǎng)側(cè)電壓在65％額定值至120％額定值內(nèi)不停機，保證電機持續(xù)運行。電網(wǎng)輸入側(cè)電壓在+15%～-15%范圍內(nèi)波動時，通過電壓波動補償算法來自動補償輸出，可維持輸出電壓和帶載能力保持不變?？刂齐娫床捎媒?、直流輸入，多達3路供電，各控制電源互為備用，確?？刂破鞴ぷ鞯目煽啃浴?/p>
（8）系統(tǒng)提供給用戶的數(shù)字量輸入、輸出，模擬量輸入、輸出，通信等接口類型與數(shù)量豐富，內(nèi)置工業(yè)PLC控制器，滿足現(xiàn)場各種運行與控制需求。
（9）生產(chǎn)廠家具備6kV高壓電機和780kW風機實際負載，具有完善的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、試驗條件，可嚴格保證產(chǎn)品質(zhì)量。
由于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對環(huán)境（溫度、灰塵）要求較高，一般現(xiàn)有進口、國產(chǎn)高壓變頻調(diào)速裝置都要求建造專用房間或利用室內(nèi)閑置位置用于安裝高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，并要作外圍空氣冷卻與防塵處理，這使得現(xiàn)場工作量較大，且要求有相應(yīng)專業(yè)技術(shù)。明珠C廠#1給水泵變頻改造選用的Zinvert系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)生產(chǎn)廠家已充分考慮了防塵與冷卻問題，在現(xiàn)場只建設(shè)一簡單的基礎(chǔ)即可一體化箱式安裝方式，使現(xiàn)場的改造基建投資大大削減，且整個系統(tǒng)的箱式外殼在完全滿足防護和抗干擾要求前提下，兼顧了美觀性和實用性，直接安裝在機組0m層給水泵現(xiàn)場附近。
圖6一臺變頻改造后一拖一變頻運行H-Q曲線
4廣州明珠電力（集團）有限公司C廠#1給水泵高壓變頻改造后的運行情況
4.1經(jīng)過高壓變頻改造后的給水泵的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)
明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造后系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)如表2所示。
表2明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造后系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)
進行變頻改造后，按鍋爐需水量供水，一拖一工況給水壓力平均4.8MPa變頻運行供水63m3/h，根據(jù)等效率曲線，繪出一拖一變頻運行H-Q曲線如圖6。進行變頻改造后，按鍋爐需水量供水，二拖一工況給水壓力平均7.2MPa變頻運行供水125m3/h，根據(jù)等效率曲線，繪出二拖一變頻運行H-Q曲線如圖7。
圖7一臺變頻改造后變頻運行H-Q曲線
4.2高壓變頻改造前后給水泵運行數(shù)據(jù)比較
明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造前后系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)比較如表3所示。
表3明珠C廠鍋爐給水泵變頻改造前后系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)比較
從表3的數(shù)據(jù)可見，#1給水泵經(jīng)過高壓變頻改造后，其給水系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力、消耗功率都大大減小，尤其在一拖一運行方式下，其管網(wǎng)壓力50％左右、消耗功率降低60％;即使在二拖一運行方式下，其管網(wǎng)壓力降低9％、消耗功率降低10％，有相當大的經(jīng)濟效益。
5給水泵高壓變頻改造的效果評價
5.1經(jīng)濟效益分析
#1給水泵改造后，在一拖一運行方式下，功率損耗降低60％;在二拖一運行方式下，功率損耗降低10％，具有相當大的經(jīng)濟效益，變頻改造前的給水泵運行費用計算:變頻改造前假設(shè)峰期耗電穩(wěn)定，電機功率為P11（kW），此功率情況下工作時間為T11（一般16h）;谷期電機功率為P12（kW），工作時間為T12（h，一般8h），則改造前日峰期耗電量為:W1＝P11×T11。谷期耗電量為:W2=P12×T12。假定每度電峰期電價為Y1，谷期電價為Y2，年運行時間為D0天，則年耗電量為:YQ=W1×Y1×D0+W2×Y2×D0;由如數(shù)據(jù)，P11=460（kW），T11=16（h），T12=8（h），P12=360（kW），年運行時間D0假定為330天，根據(jù)本廠的上網(wǎng)電價，可知變頻改造前每年消耗電費:YQ=203.7（萬元）。
變頻改造后的給水泵運行費用計算:變頻改造后，假設(shè)峰期耗電穩(wěn)定，電機功率為P21（kW），工作時間為T21（一般16h）;谷期電機功率為P22（kW），工作時長為T22（h，一般8h），改造后日峰期耗電量為:，谷期耗電量為:，假定每度電峰期電價為Y1，谷期電價為Y2，年運行時間為D0天，則年耗電量為
此耗電量可由改造后運行情況得出。由如上計算，P21=410（kW），T21=16（h），T22=8（h），P22=140（kW），年運行時間D0假定為330天，根據(jù)本廠的上網(wǎng)電價，可知變頻改造后則每年消耗電費:（萬元）。變頻改造后每年節(jié)省消耗電費:（萬元），給水泵節(jié)省廠用電費用可達20％，投資回收期小于兩年。
5.2其它效益分析
（1）用高壓變頻器后網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)提高:原電機直接由工頻驅(qū)動時，功率因數(shù)為0.8-0.86之間。采用高壓變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，電源側(cè)的功率因數(shù)可提高到0.97以上，可進一步節(jié)約上游設(shè)備的運行費用。
（2）給水泵采用變頻調(diào)節(jié)后，由于通過降低電機水泵轉(zhuǎn)速實現(xiàn)節(jié)能，電機、水泵轉(zhuǎn)速降低，管網(wǎng)壓力降低，輔助設(shè)備如軸承、閥門等磨損大大減輕，設(shè)備運行與維護費用下降，維護周期可加長，設(shè)備運行壽命延長。
（3）采用高壓變頻調(diào)速裝置后，可對電機實現(xiàn)軟啟動，啟動時電流不超過電機運行額定電流的1.2倍，避免全壓啟動對電網(wǎng)和電動機的沖擊，降低電動機的故障率延長電動機使用壽命，維護周期增長，電機檢修費用可大幅降低。
由于機組運行現(xiàn)狀是單泵給水運行模式，考慮到機組改造后鍋爐蒸發(fā)量會增大，發(fā)電量增加時，一臺泵已無法滿足供水需求，到時必需增開一泵，即用兩臺泵供水，但兩臺工頻泵供水明顯過多，因此屆時可以采取一臺泵工頻運行，而另一臺泵變頻運行，這種工況下所實現(xiàn)的節(jié)能效益將有更大的體現(xiàn)。
6結(jié)束語
明珠C廠#1給水泵在采用廣州智光公司的Zinvert智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進行變頻技術(shù)改造實施后，取得了明顯的節(jié)電效果，并獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益，為電廠高壓電機的節(jié)能改造積累了豐富的經(jīng)驗，高壓變頻調(diào)速在廠用電系統(tǒng)的大面積的采用將大大促進電廠廠用電率的降低，成為電力企業(yè)節(jié)能降耗的亮點?，F(xiàn)階段，我國電力供應(yīng)缺口很大，供需矛盾突出，在加快電力建設(shè)速度的同時，國家電力價格放開，競價上網(wǎng)成為各個電廠必需面臨的電力市場局面。在這種形勢下，各個電廠應(yīng)該積極依靠科技進步，加大節(jié)能降耗工作力度，對于降低廠用電率，增強電廠競爭力具有不可忽視的作用。
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