4、系统散热方案
高压变频器属于大型电子设备,对环境要求比较严格。统计多台设备的运行情况,由于现场环境温度过高而引起的设备故障比例较大,因此总结了三种方案为:1、加装风道;2、加装空调;3、加装空冷器。三种方案各有其适用的范围。
1、加装风道。常规的设计是在机柜上面安装风道,将变频器产生的热量直接排放到室外,由变频器室的进风口不断补充冷风,对系统进行冷却。在使用中需要注意的是如果变频器柜顶风机距出风口较近(小于2米,中间无转折),出风口可不加装辅助排风机,否则需加装排风机。如果进风口的现场施工存在不便,风道需有转折,则可以考虑加装风机强迫进风。
加装风道的优点是成本低,可靠性高,散热效果良好。适用于现场环境比较清洁的场合,否则就需要经常清洗滤网。
2、加装空调就是把高压变频调速系统放置于一个比较封闭且相对狭小的房间内(主要是可以减小空调的容量),但要满足系统维护的需要,然后在房间内安装空调,通过空调内部的循环将高压变频调速系统产生的热量排到室外。空调总体的制冷量为变频器的发热量加上空间制冷所需的制冷量。变频器发热需要根据运行工况选择,考虑一定的裕量,最大发热量为变频器额定功率的4%,如果长期运行频率低于40Hz,则发热量可按照变频器额定功率的2%进行估算。空间制冷所需的制冷量,一般每平方米可以按照150瓦特计算。
加装空调的优点是由于没有室内外空气的直接流通,容易保持室内环境的清洁,但是空调的可靠性会影响到系统的稳定性,初次投资和运行成本会相应增加。
3、加装空冷器。空冷器是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。从变频器出来的热风,经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中,散热器中通过温度低于33℃的冷水,热风经过散热片后,将热量传递给冷水,变成冷风从散热片吹出,热量被循环冷却水带走,保证了变频器控制室内的温度恒定。
四、风机变频调速节能分析及计算
1、现场设备数据:
2、工频状态下耗电计算
3、变频状态下年耗电量计算
计算说明:
现场设备变频改造后实际节电效果仅仅与现有设备工频运行时的工况及电流有关,与节电计算是没有关系的;好的节电计算仅仅能达到能为设备变频改造提供比较准确的节电率估算的作用;变频改造后,不管采用什么品牌的变频器,在设备能够稳定运行的情况下其节电效果是基本相同的;品质优良的变频设备能够很好的保障用户的节能效果和在各种生产过程正常高效地运行。
五、应用高压变频调速系统产生的其他效果
1、维护量减少。采用变频调速后,无论哪种工艺条件,随时可以通过调整转速使系统运行在工艺要求的状态下工作。
2、提高设备的使用寿命,大大降低维修费用以及时间。
3、工作强度降低。变频调速系统可由主控系统进行协调控制,根据运行工况按设定程序,实现对负载电动机转速自动控制。大大降低了劳动强度,提高了生产效率,为优化运营提供了可靠保证。
4、减少了对电网的冲击。采用变频调节后,系统实现软启动,电机启动电流远远小于额定电流,启动时间相应延长,对电网无大的冲击,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。
5、提高功率因数
电压源型变频器功率因数可达0.96,采用变频调速系统后,无需无功补偿装置就能满足电网要求。不但提高了厂变及其它相关电气设备的利用率、而且节约了线路能量损失,节约了经费,可谓一举多得。
6、完善的故障诊断和保护功能
变频器具备对电机和变频器本身完善的保护功能,如过热、过载、过流、过压、缺相、接地等,从而避免设备在不正常状态下长时间运行,保证设备不至于损坏。并且,故障信息可以准确地指示故障点,变频器使用说明书中还有引起故障的原因及排除故障的措施,极大地方便了维护人员排查故障。