高压变频器常识.ppt

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1、变频改变世界节能创造未来0培训讲义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。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。恒压、恒频交流电电压、频率可变的交流电一、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

2、、35～220kV、>245kV四个等级。在1～35kV电压段，我国使用3kV、6kV、10kV和35kV四个标准电压。我们习惯上将3kV、6kV、10kV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3.3kV、6.6kV、11kV、4.16kV(该电压仅适用于北美洲)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。三、功用1

3、、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）结论：当输出轴的转速下降20%时，输出轴的功率下降49%。80%转速-80%流量-64%压力-51%输出轴功率100%转速-100%流量-100%压力-100%输出轴功率三、功用三、功用三、功用变频调速在水泵上的应用：流量由Q1变为Q2时，如果水泵定速

4、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两点的输出功率差为：PB－PC＝（H3－H2）×Q2。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，调速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

5、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、

6、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。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

7、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；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