高压变频器在水泵节能改造中应用

1、第30卷第3期黑龙江冶金Vol30No32010年9月HeilongjiangMetallurgySeptember2010高压变频器在水泵节能改造中应用杨好亮（阿城钢铁有限公司，哈尔滨150300）摘要：本文描述了高压变频器在水泵节能改造中的应用。改造后实现了恒压供水，运行稳定，节能效果显著。关键词：高压变频器；恒压供水；闭环控制；节能ApplicationofThehighvoltageInverterinthePumpEnergysavingYangHaoliang（AchengIronSteelCoLtd，Harbin150300China）Abstract：Thisarticlede

2、scribesthehighvoltageinverterinthepumpenergysavingapplication。Aftertransformation，achievedaconstantpressurewatersupply，stableoperationandsignificantener-gysavingeffectKeyWords：Highvoltageinverter；Constantpressurewaterpressure；Closedloopcontrol；Energyconservation西钢集团阿城钢铁公司炼铁环水泵站3泵组是高炉冷却水供给泵，其供水压力与流量的

3、调节原来是通过调节阀门的开度方式进行调节的，由于用户用水不均衡，既浪费能源，又使供水管网的压力波动较大。为了解决这一问题，我公司采用广州智光电机公司的ZINVERT型智能高压变频调速系统，对原有的水泵驱动电机进行变频节能改造。因炼铁环水泵站3泵组属保证高炉生产的重要负荷，必须保证连续、稳定、可靠运转。经过详细的技术、经济论证，决定采用高压变频调速装通过变频调速调节水泵出力以满足工况需要。置，ZINVERT智能高压变频调速系基本原理如图1，统采用功率单元串联技术，直接输出6kV电压，属炼铁环水泵站3泵组共计两台泵，一备一用，采用母管制供水。泵组从吸水池取水，将一定的压力和流量的冷却水供给高炉冷却

4、壁和热风炉热风阀冷却用，以达到满足高炉冷却水生产需求的目的。现场水泵、电机工频运行参数如下：电机型号：Y50036额定电压6kV额定电流：1073A；额定功率：900kW功率因数：087额定转速：989r/min；水泵型号：KQSN600M9/751单级双吸离心收稿日期：201001251997年毕业于黑龙江冶金工业学校，作者简介：杨好亮，工企电气化，助理工程师。#泵；3水泵额定流量：3170m/h水泵扬程：62m。2改造方案1现场工艺及设备概况ZINVERT系列智能高压高高电压源型变频器，变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成。系统采用一备一用两台泵双路电源

5、，一拖二自动旁路的方案，由四个高压隔离开关QS1QS4和六个真空接触QS3和QS4，KM1器组成。其中QS1和QS2，KM6做电气联锁。如果M1工作在变频状态，M2可以在工频状态备用；相反如果M2工作在变频状态，则M1可以在工频状态备用；如果检修变频器，两台水泵都可以工频运行。正常情况，允许任一41黑龙江冶金第30卷电机工作在变频状态。以提示值班人员手动调节室发出声光报警信号，泵出口阀门开度，保证母管供水压力稳定。系统从变频运行状态自动切换到工频状态的切换时间切换时能保证水泵不用停机，供水不间小于2s，断。32功率单元是此变频器核心部件，此变频系统在设计时对功率单元配置单元旁路功能，如果变变频

6、器可将故障单元频器模块内部出现故障时，旁路掉继续运行，不会造成突然停机的情况发生。变频器采用5+1备份，旁路掉一个单元不会影响变频器的输出功率。33为保证系统的稳定性，变频运行时在变频器这样就监控界面中设定变频器最低运行频率值，可以防止闭环控制系统因检测、传输过程中出现的可能信号失真造成水泵无法满足高炉供水的情况发生。34为变频器提供的交流控制电源掉电时，变频图1高压变频调速系统由安装于母管上的两个压力变送器提供输入变频器通过内部运算实现闭控制量（母管压力），环控制。使控制系统继器可以通过内部配置的UPS供电，续运行达30min。3运行可靠性分析本泵组是保证高炉正常生产的重要设备，如4效益分析

7、根据水泵的运行特性，流量与转速成正比，电后果不堪设想。因此必须对改造造成高炉断水，后运行的可靠性进行分析，如果变频器的变压器、功率单元或控制柜出现故障时，必须能够保证正常供水。31如果变频设备运行中出现故障，设备通过真空接触器自动从变频运行状态切换到工频状态（即自动旁路），实现电机工频运行。同时给控制表1名称项目改造前改造后功率/kW900900电费单价/元052052供水压力/MPa06206当用水量机的功率与转速的立方成正比。因此，降低的时候可以用降低电机的转速来满足生产需而无需再用阀门调节，如此就可以省下用阀门求，调节损耗的电能了。以下是炼铁循环3水泵变频改造前和改造后的数据对比（采集一个月的数据，得出平均值，每月按30天计算，每年按360天计算）：#交频改造前、后数据对比阀门开度平均日用电量/kWh1850016800平均年用电量/kWh66600006048000平均年省电量/kWh612000平均年节省电费/元318240根据需要调整全开从表1的数据可以看出，每年的电费就可以省下318万元。本，提高竞争力对企业来说尤为重要。该变频系出入口阀门全开，运行稳定，减少统投入一