變頻節能改造方案

第一、系統說明

根據我公司在各化工行業;煤礦行業風機變頻節能改造經驗，風機在設計上都是按最大工況來考慮的。一般調節風量大小的做法是調節風門、擋板、閥門的開度、葉片角度等多種方式進行，這幾種調節方式增大了供風系統的節流損失，電機始終處于額定轉速下運行，其運行效率只有30%-60%，風機運行工況點遠離其最高效率點，在啟動時還有較大的沖擊電流，機械磨損及維修費用也較高，且系統調節速度緩慢，精度及穩定性差，所以不僅電能損耗較大，而且系統工作狀況差。

第二、  系統改造說明

在系統中安裝變頻器后，去掉原來的老式控制系統，取代擋板、閥門等落后的調節方式。使用變頻器后，風機出風閥完全關閉（鑼茨風機運行狀況）或進風閥開到最大（離心風機運行狀況），工作風量和風壓的大小，完全通過變頻器調節電機的工作頻率，從而調節風機的轉速來控制，電機工作頻率高低可自由調整，電機轉速也隨之增加或減小。實現無極調速，軟啟動。由于電機工作頻率在0到50赫運行，始終處于額定功率以下，電機在額定頻率以下工作，減少了電機的使用電流，相應降低了電機的功率，從而達到了節電的目的。其轉差率小，轉差損耗少，效率高，特性硬，調速精度高，調速范圍大 ，啟動及制動能耗少。

變頻器具有軟啟動功能，減少了對電機和電網的沖擊；變頻器自身具有過電壓、欠電流、過流、過載和過熱等保護功能，可有效避免由此而引發的各種故障，并能及時提供故障信息。由于變頻器可降低電機轉速，因而減少了設備的磨損，延長了風機的檢修周期和使用壽命。

化工各行業各種風機設備配置變頻器主要有以下優點：

1、    節能。鼓風機根據各廠工況節電可達20%——70%；

2、    適應性強，不易受電壓波動影響，可適應電壓±20%的變化；

3、    具有軟啟動功能，啟動電流小，啟動轉矩大，可達額定值的2倍，電機的轉矩脈動小，電機的運行轉矩高；

4、    調速效率高，可達95%以上；

5、    實現平穩的無級調速，調速方便、調速精度高（可達0.01HZ）；

6、    有過壓、欠壓、過流、過載、欠相等多種保護功能，保護準確、可靠，從而降低事故發生率并及時提供故障信息；

7、    提高電機運行功率因數，減少了設備的磨損，延長了電機的檢修周期和使用壽命；

8、    具有開環和閉環兩種控制方式，提高系統自動化程度，控制更方便，控制精度更高；

9、    靈活換相，起停加減速時間可調；

10、   調試、安裝方便，操作簡單，容易掌握。

11、   操作簡便，不需要更多人員，節約人工費。

工作過程

打開進風閥最大限度（離心風機） →電源開關閉合 →變頻通電 →旋轉電位器 →變頻得到模擬量控制信號輸電 →電機運轉 →繼續旋轉電位器 →電機運轉頻率增加 →電機轉速增加 →當達到工作風量風壓時 →電位器旋轉停止 →電機運行在工作頻率上。當用風量減少時 →反旋電位器 →電機轉速下降 →減小風量?？傊蔑L量的大小通過電位器的正旋反旋自由調節，以達到風機需要風量。

第三、備配置說明

變頻器置于低壓配電室，實行人工工變轉換。其操作部分在控制室，變頻器面板及電位器置于操作室，這樣能全面反映電機的運行狀況，同于風機的運行情況。同時可在操作現場外接遠程控制，實現現場急停、調速以及觀察電機轉速。為了確保風機的正常運行，在方案設計中可增設旁路運行方式，旁路運行的作用是當變頻器檢修或出現故障時，為了不影響風機的正常運行，將電機通過旁路開關直接接入原電路運行。

第四、關于P型系列變頻器說明

P型變頻器采用因特爾32位單片機控制,逆變模塊采用西門子第四代IGBT,濾波電容采用日立無感電容。同時采用模糊控制技術，多功能輸入、輸出,滿足不同工況要求。具有完善的數字化菜單操作功能，完善的輸、硬件保護功能，保證了本產品質量和技術。其內置功能，可通過各種傳感器輕松實現閉環控制。強大的軟件自動節能計算功能，通過檢測負載特性調整變頻器的輸出，在原有節能的基礎上再提高節能的5%-10%；多種內置運行曲線加上可手動設置運行曲線，使電機起停、運行更加平穩。

第五、節能分析

變頻調速是近代電氣工程中發展最快的一種電機調速方式，其轉速方程式為：n=60f(1-s)/p,只要改變f，就可實現n的變化而達到無級調速的目的。其中：f-電源頻率；p-電機極對數；s-電機轉差率；n-電機轉速。從流體力學原理得知,風量與轉速成正比,風壓與轉速平方成正比,軸功率與轉速立方成正比。根據貴方提供擋風在75%-80%，不需用風量25%-20%被放調，按最保守情況估計,使用變頻器后電機最高運行頻率為43HZ，根據軸功率與轉速三次方成正比例，即P′/P=(43/50)³ =63.61%,即節電率為(1-63.61%)=36.39%。風機率效因素及外界管路損耗影響外，保守估計節電率不低于20%。此外還沒有考慮軟啟動和對電機及機械系統保護發生的修理而節約的費用。根據貴方工況情況一年可節電如下：

200KW風機節電額為：

200KW*24（小時/天）*30（天/月）*12（月/年）*0.87（功率因數）*（節電率）*電費（元/度）