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国产高压变频器在供水系统中供水泵的应用

2012-11-20 11:32
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1 引言

  福建石狮供水公司设计有3台供水泵组,前期为2台(#2、#3)供水泵组工频启动运行(#1供水泵组进行技改),#2机组电机功率为200kw/10kv,泵组额定流量为4200m3/h,#3机组电机功率为1120kw/10kv,泵组额定流量为8200m3/h,由于全天各个时间段电价的不同及水厂用水量变化较大的因素,水厂平时要靠经常启停供水泵组来控制系统的供水,这样会造成工频启动供水泵时对泵组及供水管道造成冲击威胁,并且通过阀门的开度来调节供水量,大量电能消耗在阀门上。考虑到上述因素,供水站决定对#1供水泵组进行技改。

2 变频改造方案

  经过考察及研究,变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性,以及可以方便实现同自动化控制系统(如dcs系统等)的通讯,决定使用北京利德华福电气技术有限公司变频装置带#1泵组运行。

  并同时对#2、#3泵组进行增加软启动技改项目。

  2.1 harsvert-a10/120型高压变频装置原理

  harsvert高压变频调速系统采用直接“高-高”变换形式,为单元串联多电平拓扑结构,主体结构由多组功率模块串联而成,从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出,它对电网谐波污染小,总体谐波畸变thd小于4%,直接满足ieee519-1992的谐波抑制标准,输入功率因数高,不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置;输出波形质量好,不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt问题、共模电压等问题,不必加输出滤波器,就可以使用普通的异步电机。

  变频装置10kv系统结构由移相变压器、功率单元和控制器组成。10kv系列有24个功率单元,每8个功率单元串联构成一相。

  每个功率单元结构以及电气性能完全一致,可以互换,其电路结构如图2所示,它为基本的交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,通过对igbt逆变桥进行正弦pwm控制,可得到如图3所示的波形。

  图1 功率单元电路结构

  图2 单元输出的pwm波形

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