循環(huán)水泵供水控制系統的節能改造

文章編號: 1009-1831(2008 )03 -0051-02循環(huán)水泵供水控制系統的節能改造李焦明',趙占成2(1. 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)控制系,南京210048;2.昊華宇航化工有限責任公司,河南 焦作454591)Energy conservation reform of water circulating pump control systemLI Jiao-ming' , ZHA 0 Zhan-cheng'(1. Narnjing College of Chemical Technology, Nanjing 210048 ,China;2. Haohua Astronavigation Chemical Co., Ltd, Jiaozuo 454591 ,China)謫要:昊華字航化工有限公司采用高壓變頻器進(jìn)行循環(huán)，Abstract:Haohua astronavigation chemical co.,td. adopts水泵電動(dòng)機調速,節電效果顯著(zhù)。用具體實(shí)例介紹了高壓變顏high volage frequency converter for molor speed adjustment of器的選擇、電器控制回路的設計、壓力控制儀表回路的設計,water circulating pump and achieves obvious efeet. The articleintroduces the converter selection, electrical control circuit de-并對節能效益進(jìn)行了評價(jià)。系統不僅能節約用電費用,還具有eign,pressure control instrument circuit design and assesses the恒壓供水、減少大啟動(dòng)電流對供電系統及配電設備的沖擊等enengy conservation benefits. The system can realize saving tariff,優(yōu)點(diǎn)。supplying water at the constant pressure and reducing the impact關(guān)鍵詞:高壓變頻器;循環(huán)水泵;恒壓供水;節能應用of large start current for power supply system and distributionsystem.Key words :high volage frequency converter, water eircu-lating pump; water supply at the constant pressure; energy con-servation application吳華宇航化工有限責任公司現有2臺冷卻循環(huán)中圖分類(lèi)號:F407.61 ;TK018;TM502文獻標志碼:B水泵,是由上海東方泵業(yè)集團生產(chǎn)的DPSS500-790低壓IGBT逆變成單相交流輸出。由于采用功率單A型臥式蝸殼雙吸泵,流量為3 837 m',揚程為73 m,元串聯(lián)結構，可以通過(guò)快速功率單元旁路技術(shù)和功冷卻循環(huán)水泵由2臺江西特種電機廠(chǎng)生產(chǎn)的率單元冗余設計,使系統的可靠性大大提高。高壓變YKK560- -6型、額定功率為900 kW、星形接法、額定頻器能自動(dòng)在250ms內旁路掉發(fā)生故障的功率單電壓6kV額定電流64A、額定轉速985r/min的高元,使變頻器系統正常運行。另外工藝容差保護策略壓異步電動(dòng)機拖動(dòng)。為了實(shí)現節能降耗和恒壓供水是一種全新工藝控制系統。在發(fā)生故障時(shí),該策略提控制,采用了1臺輸出為6 kV的西門(mén)子無(wú)諧波高壓供分級系統警告,而非變頻器跳閘并自動(dòng)關(guān)閉系統。變頻器進(jìn)行調速控制,取得了滿(mǎn)意的效果。該控制方式允許在一定的時(shí)間內判斷情況，并作出相應的響應，避免系統關(guān)閉,實(shí)現系統最大限度地不1高壓變頻器的選擇間斷運行。選用工程6 kV西門(mén)子無(wú)諧波高壓變頻器。該變2電氣控制回路的設計頻器每相由6個(gè)功率單元串聯(lián),三相共有18個(gè)功率單元，分別由輸人隔離變壓器的18個(gè)二次繞組供下面以1號循環(huán)水泵為例,說(shuō)明該套循環(huán)水泵高電,18個(gè)二次繞組分成6組,每組之間存在10°相位壓變頻控制系統電氣控制回路的工作原理,原理圖如差,形成相當于36脈沖整流。由于輸人是36脈沖,圖1所示。旋鈕SA1為1號循環(huán)水泵工頻和變頻運行所以理論.上35次以下的諧波都可以抵消,能夠在各手動(dòng)切換旋鈕。1號循環(huán)水泵選為工頻,繼電器1KA1種速度范圍內獲得比較滿(mǎn)意的正弦波電壓和正弦波線(xiàn)圈得電;1號循環(huán)水泵選為變頻,繼電器1KA2線(xiàn)圈電流,電壓總畸變率只有1.2% ,電流總畸變率僅為得電,繼電器1KA1和繼電器1KA2實(shí)現了電氣互鎖。0.8%。當1號循環(huán)水泵具備工頻運行條件時(shí)，接觸器KM7功率單元為三相輸人單相輸出的PWM型變頻線(xiàn)圈得中國煤化工器KM1線(xiàn)圈得器,由二級管組成三相橋式整流電路,整流后由4只電,1不水泵具備變頻收稿日期:2008-03-11;修回日期:2008 -03-25運行條TYHCN M H G得電,高壓異步作者簡(jiǎn)介:李焦明(1970- -),男 ,河南沁陽(yáng)人,南京化工職電動(dòng)機采用星形接法;按下啟動(dòng)按鈕SB42,繼電器業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)控制系副教授,高級工程師。1KA3線(xiàn)圈得電,1號循環(huán)水泵變頻啟動(dòng)。Vol.10,No.3 May. ,2008 POWER DSM I 511o交流220 v控制川路k 0F2.:QS01 ;SAI1KA2KAI-平斗引自2號循環(huán)水泵1KAI QS3KM3KMS去遠挖柜B31KM7MT-01HL2B32IHL305--02-- KMILMT KM71 KM3 KMSSB42喝圈1.1號循環(huán)泵控制原理圈3壓力控制儀表回路的設計投入運行以來(lái),運行穩定可靠,壓力設定在6.3 MPa且恒定,運行頻率大多在35 Hz左右。根據電機學(xué)理壓力控制儀表選用WP-D905-020-23-HL智論,當電動(dòng)機運行頻率為35Hz時(shí),此時(shí)運行轉速是能自整定PID調節控制儀，輸入信號4~20 mA,控額定轉速的70%。又根據流體力學(xué)理論,水泵的流制儀表原理如圖2所示。采用閉環(huán)控制系統,參數調量與水泵的轉速成正比。因此,當該循環(huán)水泵高壓變節波動(dòng)范圍小,能及時(shí)進(jìn)行偏差控制。變頻器的加速頻控制系統運行頻率為35 Hz時(shí)，水泵的流量是額和減速可根據生產(chǎn)要求自動(dòng)調節,控制精度高,從而定流量的70%。對于循環(huán)水泵來(lái)說(shuō),流體通過(guò)水泵保證了生產(chǎn)工藝穩定,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。的能量增值,全部用于克服管路阻力,因此屬于無(wú)背壓系統。根據實(shí)際工程數據測出,對于無(wú)背壓系統，4節能效益評價(jià)當水泵的流量是額定流量的70%時(shí)，變速節電該循環(huán)水泵高壓變頻控制系統自2007年7月54.04%,若電價(jià)按0.5元/kWh計算,該循環(huán)水泵高壓變頻控制系統年節電200余萬(wàn).元,節電效果十分顯著(zhù)。此外,該循環(huán)水泵高壓變頻控制系統啟動(dòng)平穩,啟動(dòng)電流小，對電網(wǎng)開(kāi)關(guān)電源壓力控制儀表WP直流24V和電動(dòng)機無(wú)沖擊,從而避免了較大的FU42R485AL2-3-1 L啟動(dòng)電流對供電系統、配電設備和電24V0VN2-≌OUT度絡(luò )定信導動(dòng)機的沖擊,延長(cháng)了配電設備、水泵壓力變送器2R485B及管網(wǎng)的使用壽命,避免了水錘帶來(lái)的危害,減少了檢修維護費用及工作報饕2量，,提高了系統的安全性。DDcCs參考文獻:IR485A4-20 mA11報警中國煤化工。正水泵變速節能效益1R485BYHCN M H G] .建筑熱能通鳳空調，注: R485用雙絞腆蔽線(xiàn)2005(4):84.圈2壓力控制儀表原理圖(本欄責任編輯孫晶)521電力需求側管理第 10卷第3期2008年5月