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大容量中压变频调速装置在英那河水源泵站的应用

新闻来源:东森平台   发布日期:2019-07-06    作者:东森娱乐

1简介

大容量中压变频调速装置在英那河水源泵站的应用

英纳河水源泵站位于大连市东北部庄河市英那河水库下游400米处,距市中心180公里。英纳河泵站是大连英联供水应急工程的主体工程。通过109.18km的DN1800钢管泵送到Yuzidian接收池,解决了大连市城市居民的生活和工业用水短缺问题。情况。泵站水头H=109.45m,水库最低水位60m,水库平均水位73.80m,正常高水位79.10m。水库的水位差为13.80米。为了充分利用水库势能,为了降低运行成本,实现节能,确定了英那河水源水泵站采用变频调速设备。

泵站分两个阶段建造。第一期供水量为33万吨/日,泵为3台,2台用于1台,2台工作泵配备2750千瓦的电机功率,变频调速装置为用过的;辅助泵支持电机功率为2800千瓦。没有速度调节;系统额定电压为10kV。

第二阶段供水规模为250,000吨/天,然后使用两台泵。配套电机功率为2750kW,两台机组均采用变频调速装置。

2几家知名公司逆变器的性能对比

根据输出电压的调整方法,变频器分为两种类型。

(1)调整脉冲宽度比的方法,称为PWM脉冲宽度调制方法

(2)调整输出电压幅度的方法,称为PAM脉冲幅度调制方法

近10年来,随着高压,大容量全控制装置的发展,采用脉宽调制方式的变频调速装置在泵的速度控制应用中基本占据了主导地位。因此,仅研究了使用PWM脉冲宽度调制方法的变频调速装置,并咨询了一些专家。调查的主要目标是几家知名公司和在中国市场销售的独特公司。基于调查,研究和应用实践,作者比较了其产品的性能和应用。

2.1Siemens的高压IGBT三电平大容量逆变器(SIMOVERTMV)

SimovertMV电压源系列逆变器采用基于电压空间矢量调制,高性能矢量控制(VC)技术和全数字速度无传感器控制技术的三级技术。逆变器的整流部分由两个相同功率的三相整流桥系统组成,形成12个脉冲,从而保证电网侧电源的反馈谐波小,电机受到的影响较小。变频器的逆变器部分是由IGBT和钳位二极管形成的三电平电压源逆变器。主要布线如图1所示。

主要技术特点是:输入侧设定变频变压器,三容量变压器二次侧分别采用Δ/Δ/Y接线,等效12脉冲整流使电源输入侧谐波大大减小,逆变器侧采用大功率半导体全控制器 - 高压IGBT,逆变器采用三电平PWM控制。变频器和变频器柜分离,功率元件为HV-IGBT,输出频率范围为0~150Hz。冷却方法:风冷水冷是可选的。不足之处:输出电压特性具有低谐波分量。与西门子制造的电机配合使用时,可直接使用。当选择由另一制造商制造的电动机时,需要输出滤波器反应器。 IGBT具有快速开关性能,但其在高压变频时的传导损耗很高。逆变器装置的加热是一个不容小觑的问题。大容量逆变器装置应采用强排气通风措施。

2.2 ROBICON公司采用多级,多级串联高压逆变器和低压IGBT

主要原理是利用输入隔离变压器获得多组低压工频电压。多级低压低功耗IGBT的PWM变频单元分别用于整流,滤波和逆变,并通过串联叠加得到高压三相逆变器输出。 Robinkang采用新型功率单元串联结构,多个低压PWM功率单元串联连接形成中高压变频器,更好地解决了一般6脉冲或12脉冲逆变器不可避免的谐波干扰问题。这样,不需要另外安装谐波消除滤波器装置,同时可以选择国产普通电动机,这将提高性价比。主要布线如图2所示。

主要技术特点是:电源侧谐波非常小,对电网几乎没有污染。由于采用多脉冲宽度调制技术,输出谐波较小,可视为正弦波,称为完全无谐波。考虑由谐波和电机发热以及噪声问题引起的转矩波动。利用多路复用技术,所使用的功率元件数量大大增加。可以选择旁路功率单元,允许用户在发生功率单元故障时继续运行变频器,而不会立即停机。输入隔离变压器(干式变压器)和变频器的功率单元柜可以组合,功率元件为LV-IGBT,功率元件的电压等级为690V。输出频率范围为0~150Hz。

:不足所使用的功率单元和功率器件数量相对较多,可能出现的故障数量相对较多。可靠性小于所用功率元件数量之间的差异。如果处理不及时,电源组件可能会导致雪崩。 “就像故障一样。使用空气冷却时,噪音相对较大。

对电机绝缘没有特殊要求,可以在不配置输出滤波电抗器的情况下应用于任何电机。

2.3北京领先华孚公司采用低压IGBT单元串联多级高压变频器(HARSVERT)

其原理与ROBICON基本相同。公司基于清华大学国家重点实验室一流的技术基础,开发,研制,生产逆变器。

主要技术特征:与ROBICON基本相同,两者的电路结构相似。只有它们使用的IGBT功率元件具有不同的耐受电压,并且所使用的逆变器的数量是不同的。适配器电机额定电压高达10kV。目前,生产输出电压为10kV的逆变器的公司相对较少。由于国外使用的3kV电压较高,他们可能不太关注10kV逆变器的发展。不足之处:使用的功率元件数量略大,可能的故障数量相对较多。使用空气冷却时,噪音相对较大。 IGBT具有快速开关性能,但其在高压变频时的高导通损耗,变频器的热量是一个不容小觑的问题。由于是国内公司研发,应用时间不长,运行经验少。特别是,它是一台大容量高压变频器,电机功率为2750 kW。

与同等容量的国外逆变器装置相比,价格具有优势。电机没有特殊要求,可以在不配置输出滤波电抗器的情况下应用于任何电机。

大容量中压变频调速装置在英那河水源泵站的应用

它可以直接适应旧设备的改造,输出电缆可以做得很长而不需要输出滤波器。对于原始的10kV电机,如果也使用原装电机,则使用带有HARSVERT的变频器。如果使用其他逆变器,升压变压器将从6kV升级到10kV。



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