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针对水泵行业负载系统开发设计

雷诺尔高压变频器在甘肃景电大型泵站的应用

一、 雷诺尔高压变频器的应用概述

甘肃景电大型泵站项目共使用上海雷诺尔生产的RNHV系列智能型高压频器,该产品采用功率单元串联技术,叠波升压,由隔离变压器提供独立的移相电源,通过改变串联单元的数量,功率单元采用交-直-交的方式,得到不同的直接输出电压,以满足用户对不同电机负载调速节能的需求。同时为了最大限度的缩短调速系统安装和改造的施工周期,该变频器采用了一体化的设计理念,由变压器柜、功率柜、控制柜及旁路柜(可选)组成,用户直接连接输入、输出电缆,即可使用,方便、快捷。

二、变频器驱动电机相对于工频驱动电机的好处

1、对电网、电机的冲击小:

电机工频启动时,其启动电流高会达额定电流的6~10倍,容易对电网造成冲击,同时频繁工频启动电机容易对电机受损。

而变频器启动电流一般都小于电机额定电流,在过载启动时也能把电流限制在200%以内。

2、RNHV高压变频系列产品具有启动转矩大、自适应特性好、稳定性强、过载余量大等特点。

3、节能降费:使用变频可以有效降低变压器的容量问题,同时根据变频

器的调速功能,有效的进行节能减排。

三、雷诺尔高压变频调速装置甘肃景电大型泵站应用的优势

1、雷诺尔水泵专用高压变频调速装置是雷诺尔专为水泵行业负载系统开发设计的高压变频调速装置,该产品集国际优异的电力电子技术和矢量控制技术为一体,不仅与国际高端变频调速装置具备同样优异的控制性能,同时还结合中国的使用环境等特色,尤其针对水泵系统的应用领域所采取了诸多特殊措施,使其在产品的可靠性、环境适应性以及客户个性化等方面都能充分满足水泵应用场合的各种需求。

2、雷诺尔系列水泵专用高压变频调速装置采用单元模块串联多电平技术,属于电压源型变频器,功率单元采用交-直-交方式,可靠性高、易操作。

电网电压经变压器隔离移相后为功率单元供电,每个功率单元为一个单相交-直-交电压型逆变器,单元串联星接后形成三相变频电源给高压电动机供电。根据串联单元级数的不同,产品分为6kV、10kV两个系列。主变压器采用移相整流方式,输入功率因数高,输入电压电流谐波满足IEEE519-1992和GB/T 14549-93对电压和电流最严格的谐波失真要求。无需任何功因补偿和谐波抑制装置。变频器输出采用多重化PWM技术,输出为近乎完美的正弦波,无须加输出滤器。电动机谐波损耗小,转矩脉动小,无明显电动机噪声。电动机不需降额使用。输出dv/dt和共模电压小,对电动机无附加电应力损害。

3、雷诺尔高压变频调速装置技术特点

1)变频装置采用最新设计制造技术,内部元器件采用优质进口元器件,使用寿命长,系统设计最简化, 提高了设备运行的可靠性, 确保了整套变频器质量;

2)高性能的控制器集成了DSP、FPGA、CPLD、PLC器件,分工明确,安全可靠。

3)集成设计了内置PID调节器和模糊控制调节器,进行闭环控制,也可以使用外置调节器进行闭环控制。

4)控制器系统远程通信监控接口为RS232/RS485,可以灵活支持Modbus、Profibus等通信协议。

5)高压主电源欠压达到65%时不停机,变频器自动降额运行,待电压恢复正常后再自动回到原来设定的速度。

6)采用新型控制技术,通过矢量算法在输出电压矢量上叠加可控的高频分量,使电机产生更大的阻力矩,加快电机的制动,大大减少了降速时间。

7)电网瞬间失电后来电可以自动再启动。

8)完善的功率单元保护和系统保护,故障诊断定位准确,历史故障记录和运行记录完备。

9) PCB板自动焊接生产线,大大确保了PCB板质量,真正做到了把质量牢牢把握在自己手中。

以上技术特点使得产品的性能和可靠性都得以大幅度提升,部分性能已和国际知名厂家的产品相近。

4、水泵机专用个性化设计

○ 矢量开环/闭环控制方式

○ 满足周期性负载要求

○ 满足水泵变速调节流量要求

○ 满足系统速度稳定性要求

○ 满足节能要求

5、雷诺尔水泵专用高压变频调速装置在水泵独特技术优势:

1)采用矢量控制方式,控制精度高、响应速度快,有效提高水泵效率,减少阀门损坏,满足水泵负载安全运行要求;

2)硬件配置高,过载能力强,2倍过载可持续一分钟,满足密炼机周期性过载需要;

3)运算方法,提供足够高的启动转矩,根据不同的生产工艺,通过直接调节电机转速实现节能,减轻主设备及相应辅助设备磨损,使设备维护周期变长,延长设备运行寿命;

4)几乎不含高次谐波,不对电网产生污染,对电机无损害,无需配置电网滤波装置,提高功率因数至0.96,降低无功损耗;

5)附带电机软启动功能,降低电机启动电流,降低电机启动冲击,降低运行噪音;

6)采用载波技术,使水泵轴系统几乎感受不到脉动力矩,降低水泵设备的振动,降低设备发热,延长设备寿命;

7)丰富多变的机械特性曲线,可实现无级调速,满足水泵的工艺要求满足变速调节流量需求;

8)集成多种现场控制方法,依据不同现场需要,灵活配置相应的控制方法,且软件储存空间大,可扩展能力强;

9)系统一体化设计,使用方便,用户仅需提供电缆接线即可;

10)触发采用光纤形式,柜内高低压彻底隔离,安全性好,抗干扰能力强;

6、为用户带来效益:

1)节约成本:通过专用通讯协议后台自动化控制,减少布线和设备成本。

2)节电效果:现场水泵通过变频调节流量保持所有泵站水位平衡,减少频繁开机,节能效果在18%左右。

3)延长设备使用寿命:降低水泵启动时对电网和电机的冲击,主设备及相应辅助设备(如轴承、水泵等)磨损较以前减轻,维护周期变长,设备运行寿命延长。

4)降低现场噪音:噪音大大减小,改善工作环境条件,现场运行人员反映良好。

5)提高功率因数:原电机直接由工频驱动时,采用无功补偿,其实际运行功率因数为0.92。采用高压变频调节系统后,电源侧的功率因数可提高到0.96以上,无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率,满足电网要求,可进一步节约上游设备的运行费用。

产品应用案例

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