电厂节能项目可行性报告.doc

电厂节能项目可行性报告电厂节能项目可行性报告目 录一、企业简况3二、项目分析42.1改造原则及目的42.2详细参数及节能分析52.3风机水泵变频器控制的节能原理62.4技术优势92.5设备改造后控制方式132.6变频原理分析142.7节电调速系统控制接口212.8节电调速系统说明21三、节能量计算方式22四、设计依据和原则234.1 设计依据234.2 设计原则23五、系统特点24六、项目风险及控制246.1风险因素识别246.2风险分析和控制24七、售后服务257.1 产品技术部分257.2 售后服务部分26八、经济效益27一、企业简况某科技有限公司成立于2004年5月18日，国家认定的高新技术企业，国家发改委及财政部认定的首批合同能源管理服务企业，EMCA会员，某节能环保促进会会员。荣获中国名企排行网和中国采购与招标网联合颁发的“2010十大最具竞争力电机拖动节能服务公司”和“2010中国节能服务公司诚信标兵”。其中“河北敬业钢铁集团电机系统节能项目”被评为“中国电机系统节能优秀项目”同时拥有2项专利，4项软件著作权。某科技有限公司拥有一支不断创新的研发团队，常年与某理工大学，某工业大学合作走产学发展的道路，在技术上使得公司一直走在行业的前沿。使技术处于领先的地位。 通过某科技有限公司的能源管理平台集成并整合节能产品，高效率运作大型项目。采用合同能源管理服务提供节能变压器、输配电节电、动力节电设备（含磨机）、风机及水泵节电、烟气回收、余热利用、冷凝水回收、无功补偿、热计量、自动化控制、能源管理平台等节能产品及技术。为客户提供一个完整的节能解决方案，达到技术领先、运作高效。产品的节电率在行业内处于领先的水平。综合节电率在40%-70%。公司一贯坚持“诚信、领先、奉献、共享”的经营理念，在管理上以人为本，在服务上以客为尊，为顾客提供全程无忧的服务，为客户节能增效，保护地球生态环境是我公司服务的宗旨。并致力成为中国节能行业的领军人。公司的主要服务领域为：工业领域，包括冶金、建材、电力、化工、煤炭、石油、机械、纺织、轻工、医药；建筑领域，包括供暖制冷系统、照明系统电梯系统；同时公司还提供节能规划和诊断、设计、节能技术咨询、节能改造、能源信息管理平台；余热余压回收利用、电机节能系统改造、EMC能源合同管理等。 2010年我公司的销售收入已达到1个亿，公司在2011年销售收入突破5个亿、预计2012年销售收入突破8个亿，2013年销售收入突破12个亿并能成功上市。 目前总资产突破6个亿，立志成为全球节能减排领袖企业！电厂节能项目可行性报告二、项目分析2.1改造原则及目的本次节能项目以变频改造为基础，通过加入能源管理智能化控制平台，实现能耗实时监测、设备运行状态动态管理、设备的远程操控及工艺流程上的自动化控制等。本次节能项目在满足原有工艺需求的原则下，对企业的高能耗设备进行针对性的节能改造，以实现工艺流程的最佳优化。2.2详细参数及节能分析设备名称电压等级（KV）功率(KW)额定电流(A)台数节电率运行电流 （A）功率因数年运行时数 (小时）单位电价 （元/kwh）年节约电量 （万KWH)年节约费用 （万元）2号炉甲吸风机61120133.2120.18%1030.8680000.25148.61 37.15 乙吸风机61120133.2122.15%1010.8680000.25159.95 39.99 一次风机61400160.6122.78%1350.8680000.25219.87 54.97二次风机660374.4125.01%420.8680000.2575.10 18.783号炉甲吸风机61120133.2120.02%1130.8680000.25161.74 40.44乙吸风机61120133.2123.56%940.8680000.25158.34 39.59一次风机61400160.6123.90%1270.8680000.25217.01 54.25二次风机660374.4124.25%430.8680000.2574.55 18.64 合计81215.19 303.802.3风机水泵变频器控制的节能原理风机风量的控制多采用调节进口阀门和出口阀门方式。1.风机多采用调节进口阀门根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：P=K*H*Q/其中K为常数； 为效率。它们与转速N之间的关系为：Q1/Q2=N1/N2H1/H2=（N1/N2）2P1/P2=（N1/N2）3电厂节能项目可行性报告图1.节能示意图2. 风门控制风机节电率计算:2.1 根据系统的额定数据计算出电机功率因子 cosPe =UeIecoscos= Pe/Ue/Ie2.2 风机工频时实际消耗的功率 计算： 高温风机的工频实际运行电流为 A，可得：=U1I1cos2.3 节电率计算： 该风机现运行中采用风门控制，风门开度位置发生器显示A%，由于没有更加详细的运行数据显示实际应用中需要风机的出力大小，根据经验数据，风门开度在50%左右时，风机的出风量大约在风机额定风量的70%左右，计算中根据此数据进行估算，存在一定误差；根据流体力学相似定律，变频前后功率比为：P(转速比)3/1 =(风量比)3/1其中：变频装置效率1=0.96,风机效率修正系数2=0.8.由此可得变频后达到同等工况时，电机消耗的网侧功率约为：*(如Pe=22)=PeP =22kW(70%)3/0.96/0.8变频后相对于原工频挡板调节时节省的电量约为：= P工频该风机变频前后节电率为：（/ P工频）100图中曲线1为风机在恒速下压力H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率P=HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。2.4技术优势C 无速度传感器矢量控制让控制更精准采用无速度传感器矢量控制的高压变频调速系统具有以下功能： 电机参数自动整定要实现矢量控制，需要检测电机的定转子电阻电感参数。HARSVERT系列变频器可对电机自动进行电机学堵转试验和空载试验，实现电机参数的自动整定。 高压掉电恢复自动重启在某些用户场合，给变频器供电的高压电网可能会发生短时电压跌落或缺失，为了尽可能不影响正常生产，在设定时间内（系统默认：20秒，可调整）高压掉电恢复，HARSVERT系列产品能自动快速识别并跟踪当前电机转速，恢复正常运行。如果掉电超过设定时限，变频器自动进入待机状态。 旋转启动如果电机被负载拖动仍在旋转甚至反转，变频器能识别跟踪电机转速并拖动负载到设定频率运行。 多达十级功率单元串联根据需要，HARSVERT系列变频器可实现410级功率单元串联，电压等级覆盖311千伏，驱动电机的功率等级可达20000kW。 系统状态变量的实时显示和监控包括根据工况需要，可以显示如下参数：输入侧和输出侧的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数，电机转速，多点温度指示，变频器状态，等等。除了显示常用的电压、电流、功率温度等参数以外，监控界面还具有软件示波器功能，可供现场调试和监控使用。 具有完善的电机和变频器保护功能，尽量保证设备连续可靠运行 历史记录，包括故障报警记录、操作事件记录C 超强的抗电网波动能力国内的众多企业中往往装备多条生产线，每条生产线均有几台主要辅机设备构成，这些辅机都挂在相同或不同的电源母线上。每当有大容量辅机（如磨煤机、锅炉给水泵等）或同一母线下多台辅机群启动时，电源母线电压都有较大的降落（超过-15%），会影响同一母线上其他设备的正常运行。针对生产企业负荷波动大的这种工况，HARSVERT系列高压变频器进行了特殊设计，大幅度提高了其抗电网波动的能力，电网电压降落在一定数值以内时，变频器维持降额运行，若电网电压低于该数值，变频器开始降低输出频率。如果6秒钟之内，电网恢复正常，则重新按照设定的加速时间，加速到当前设定的频率。如果电网在6秒钟过后，没有恢复正常，则变频器处于待机状态，等电网电压在设定时间内（系统默认：20秒，可调整）恢复正常，变频器可自行启动，系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，恢复到原来的工作状态。C 变频器来电自启动功能当电网电压低于一定数值时，变频器开始降低输出频率。如果6秒钟之内，电网恢复正常，则重新按照设定的加速时间，加速到当前设定的频率。如果电网在6秒钟过后，没有恢复正常，则变频器处于待机状态，等电网电压在设定时间内（系统默认：20秒，可调整）恢复正常，变频器可自行启动，系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，恢复到原来的工作状态。C 旋转中再启动功能为了适应国内电网波动大，现场主动力电源母线段切换的要求，系统提供旋转中再启动功能。在启动旋转中的电机时，变频器可自动搜索跟踪电动机转速按照设定加减速时间恢复正常运行状态（即转速跟踪技术），保证机组安全运行不跳闸。在现场主动力电源母线段切换过程中，系统自动识别网侧电压变化，系统保护不停机；待电网电压恢复后，自动启动设备运行至给定频率值，满足现场对设备的高可靠性要求。为了满足不同现场对旋转中再启动功能的需求，系统提供完备的参数设定功能，保证系统动作有效，保护得当。真正适应现场运行工况要求。C 完善的电机和变频器保护功能作为高压变频器的专业生产厂家，利德华福公司的研发人员考虑到了变频器及电机可能出现的各种运行情况，并针对各种可能出现的故障情况进行开发。HARSVERT系列高压变频调速系统针对各种故障情况分级设置保护功能，实现最大程度的不间断运行。保护功能分级设置即：对于一些问题，从变频器生产厂家的角度看，也许是很严重的问题，但从应用的角度看，可能降为次要问题。比如变频器运行过程中柜门被非法打开，厂家认为可能导致人员触电酿成事故，应做停机处理，但某些工况下可认为只作报警即可，不要导致主机设备停机。基于现场的这种需要，HARSVERT系列变频器对许多故障增加了“报警”或“停机”选项，对一些必须做停机处理的故障，则实行分级检测，在事态还不十分严重时事先提供报警。比如变压器严重过热必须停机，但在其温升达到跳闸停机值之前的某个门坎时，变频器就事先提供超温报警信息。如果产品定型，报警保护功能固化，不能根据现场应用更改，则难以满足现场的使用需求。HARSVERT系列高压变频调速系统具备完整的故障监测电路、精确的故障报警保护，完全可满足变频器及整个系统的运行需要。其基本保护功能有：过电压保护、过电流保护、欠电压保护、缺相保护、过载保护、过热保护、接地保护、短路保护等等。此外，利德华福公司还可根据用户要求及相关规定，加装更多保护装置，为用户量身定做，在此方面，我公司具有相当丰富的设计经验。C 友好、快捷的系统界面HARSVERT系列高压变频调速系统界面选用中文操作界面，系统界面功能强大，产品支撑软件为汉化的最新的正版软件，软件完全自主开发，标准化设计；界面显示内容丰富且直观形象，能够显示系统状态变量的实时显示和监控，如具有故障信息查询、运行数据记录、变频器参数查询及设置、系统自诊断等等。2.5设备改造后控制方式 一拖一自动旁路示意图一拖二自动旁路示意图2.6变频原理分析变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。 由流体力学可知，P(功率)Q(流量)H(压力)，流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所以当所要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40%一50%，从而达到节电的目的。 例如：一台离心泵电机功率为55千瓦，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16千瓦，省电48.8%，当转速下降到原转速的l2时，其耗电量为6.875千瓦，省电87.5%。 1. 功率因数补偿节能 无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。 2. 软启动节能 电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。 3. 高压变频器原理LPMV系列高压变频调速系统组成部分包括变压器柜、功率柜、控制柜及旁路柜（可选），如图1所示。图1 LPMV串联H桥高压变频调速系统典型组成部分图1中主要示意系统的组成部分，具体到各系列产品的实际安装方式，可能有所区别。尤其是针对800kW以下的系列产品，采用了优化设计方案，不但保证了整个系统的可靠性，而且更加紧凑，降低了对用户的安装空间的要求。（功率柜的数量随装置的具体的容量而不同）1.1 系统组成及原理分析：其系统结构如图 2 示。LP-MV高压变频器为高-高电压源型模式，由移相变压器，功率单元和控制器组成。前端由一个多绕组的隔离移相变压器供电，变压器次级共有27组付边绕组，采用54脉冲整流，输入谐波均能满足国家标准GB/T1454993对电压和电流失真的要求。功率单元每相采用低压功率单元串接组成，每相9个功率单元，三相共 27 个单元。控制器部分以双DSP高速微处理器实现控制以及与子微处理器间进行通信。高压变频器采用模块化设计，互换性好、维修简单，噪音低，谐波含量小，不会引起电机的转矩脉动，对电机没有特殊要求。 图 2 高压变频调速系统的结构图 1.2 功率单元电路 其电路结构如图 3 示，为基本的交 - 直 - 交单相逆变电路，整流侧为六支二极管实现三相全波整流。逆变侧通过对 IGBT 逆变桥进行正弦 PWM 控制实现逆变。旁路侧由单相整流桥加可控硅（图中用K表示）组成，假如一单元发生故障，该单元的输出端能自动通过K旁路，整机正常运行。每个功率单元完全一样，可以互换，这不但调试、维修方便，而且备份也十分经济。图 3 单元电路主电路图 1.3输入侧结构 输入侧由移相变压器给每个功率单元供电， 每个功率单元都承受额定电机电流、 1/9的相电压、1/27的输出功率。27个单元在变压器上都有自己独立的三相输入绕组。功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，目的是实现多重化，降低输入电流的谐波成分。本机中移相变压器的副边绕组分为三组，采用54脉冲整流方式。这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1， 输入电流谐波成分低。实测输入电流总谐波成分小于3%。 另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。1.4输出侧结构 输出侧由每个单元的两个输出端子相互串接而成，三相星型接法输出给电机供电。通过对每个单元的 SPWM 波形进行重组，可得到如图 4 所示的阶梯 PWM 波形。这种波形正弦度好， dv/dt 小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以使输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶片的机械应力。 图 4变频器输出的相电压阶梯PWM波形图1.5 控制器 控制器核心由高速双DSP芯片运算来实现，精心设计的算法可以保证电机达到最优的运行性能。人机界面提供友好的全中文监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。控制器用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号的协调，增强了系统的灵活性。 控制器及各控制单元板中采用先进的单片机等大规模集成电路和表面焊接技术，系统具有极高的可靠性。此外还有一个CPU，负责管理LED显示屏和键盘。控制器与功率单元之间采用多通道光纤通讯技术，低压部分和高压部分实现真正意义的电气隔离，系统具有极高的安全性和可靠性，同时具有很好的抗电磁干扰能力。并且各个功率单元的控制电源采用一个独立于高压系统的统一控制器，方便调试、维修、现场培训，增强了系统的可靠性。1.6 控制电源控制器有一套独立于高压电源的供电体系，在不加高压的情况下，仅通入控制电源，设备各点的波形与加高压情况基本相似，给整机调试、维护、培训带来了极大的方便及安全性。采用三次谐波补偿技术提高了电源电压利用率，利用了调制信号预畸变技术，使电压利用率近似于1。系统采用了先进的载波移相技术，它的特点是单元输出的基波相叠加、谐波彼此相抵消。所以串联后的总输出波形失真特别小。多个单元迭加后的理论输出波形如图5所示（图中是六单元叠加）。图5 6个单元输出迭加后的波形l 旁路柜构成：旁路柜为可选件。可以不采用旁路柜，高压输入和输出线通过变压器柜中的接线端子进行连接。如果采用旁路柜时，也可选择手动旁路或自动旁路方式，相应地，旁路柜的构成也不相同。手动旁路方式的旁路柜主要由高压真空接触器、隔离刀闸、电压互感器等构成，它的主要作用是在高压变频器检修时，为高压电机从电网直接提供高压电源，不影响用户的使用。在使用时可进行变频运行和工频运行的切换。电压互感器可对输入的高电压进行检测，判断输入、输出电压的质量和是否出现故障，为进行高性能的控制提供依据。 图6 手动方式的旁路柜自动方式时的旁路柜主要包括真空接触器等设备，可以不需要人工操作，通过控制柜的可编程序控制器（PLC）自动进行控制，并在系统出现故障时，把变频器输出到电机的三相输出自动切除并切换到电网直接供电，不会导致系统停机。图7 自动方式的旁路柜l 变压器柜构成：变压器柜内主要为高压隔离移相变压器。以6 kV高压变频调速系统为例，当采用1700V级的IGBT时，功率柜中每相由5或6个功率单元组成。这些单元皆由隔离移相变压器二次侧供电，且二次侧依次相差一个相位差，可实现多重化串联整流。在移相变压器的一次侧中，各折算的二次侧电流叠加后，其电流波形非常逼近正弦波，因此对电网的谐波干扰非常小，完全满足国际、国内包括IEEE 519-1992和GB/T14549-93在内各种标准的要求。同时，也改善了系统的功率因数。变压器柜中同时包括温度监测控制器的测温点（其温控器安装在控制柜内），它实时循环监测各相绕组的温度，当温度高于预定设置值时，会启动变压器柜下部的6个冷却风扇。同时，变压器温度监测控制器会及时在变压器故障时，把信息立即反馈给控制柜，保证了变压器的可靠运行。l 功率柜构成：功率柜是变频器功率主电路核心的部分，它由多个完全相同的功率单元组成，各功率单元的输出电压串联叠加后组成输出到电机的三相电压。功率单元中的主功率器件为IGBT，所采用的IGBT耐压为1700V级的IGBT。以10kV的高压变频器调速系统为例，当采用1700V的IGBT时，每相中包含9个功率单元，而每个功率单元的输出电压为交流660V，则相电压为9660，即5940V，相应的，其线电压为10kV。通过采用了具有自主知识产权的优化PWM（脉冲宽度调制）控制技术，使得输出到电机的电压波形非常接近正弦波，谐波含量小，dv/dt小，无须额外增加滤波器，可以直接输出到普通异步电动机，且对变频器到电机的电缆长度没有要求。功率单元和控制柜之间通过高速可靠的光纤进行通信，可有效避免电磁干扰，提高系统的可靠性。l 控制柜构成：控制柜是整个高压变频调速系统的核心，它根据用户在本地或远程的操作和设置，并采集系统中电压、电流模拟量，及各开关量，进行逻辑处理和计算后，决定并控制各功率单元的动作，进一步驱动电机，满足输出要求。控制柜中包括不间断电源UPS、断路器、可编程逻辑控制器PLC、DSP 控制板、IO板、光纤板、液晶操作人机界面及控制按钮、开关等。其中，所有的计算在 DSP 控制板中进行。控制核心为专业设计的双DSP（数字信号处理器），并辅之以FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），它们的采用不但可进行高速运算，实现复杂的控制功能，而且还大大简化了控制电路的设计，提高了控制系统的可靠性2.7节电调速系统控制接口1. 变频器需要提供的开关量输出8路：1) 变频器待机状态：表示变频器已具备启动条件。2) 变频器运行状态：表示变频器正在运行。3) 变频器控制状态：节点闭合表示变频器控制权为现场远程控制；节点断开表示变频器控制权为本地变频器控制。4) 变频器轻故障：表示变频器发生轻故障。5) 变频器重故障：表示变频器发生重故障，必须停机。6) 高压紧急分断：变频器出现重故障时，自动分断进线高压开关。7) 高压合闸允许：变频器自检通过或系统处于工频状态，允许上高压。8) 电机工频旁路：表示电动机处于工频旁路状态。（如果无旁路系统则不提供此状态）。 以上所有数字量采用无源接点输出，除特别注明外，定义为接点闭合时有效。2. 需要提供给变频器的开关量有4路：1) 启动指令：干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行。2) 停机指令：干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器正常停机。3) 高压就绪：干接点，高压开关处于分断时，辅助节点打开，变频器输入已带电，变频器可以启动。4) 高压开关分闸信号：高压开关处于分断时，辅助节点闭合；1个。（如果无旁路柜或旁路系统内无高压隔离开关，则此信号不需要提供。） 以上所有数字量请提供无源接点，除特别注明外，定义为接点闭合时有效。3. 变频器需要提供的模拟量2路：1) 变频器输出转速。2) 变频器电机电流 变频器提供2路420mADC的电流源输出（变频器供电），带负载能力均为250。4. 需要提供给变频器的模拟量1路：变频器转速给定值 现场提供1路420mADC二线制电流源输出，带载能力必须大于250，420mADC对应转速低高限，须呈线性关系。2.8节电调速系统说明保护 输入回路带浪涌吸收保护。 变压器允许过负荷能力符合IEC干式变压器过负荷导则及相应国标要求。 每个功率单元带输入熔断器保护。 变频装置有隔离变压器温度过热保护。、 变频器上口的开关柜必须按照8-10倍额定电流设置速断保护值，确保躲过激磁涌流。 变频装置有过电压，过电流，欠电压，缺相，变频器过载，变频器过热，电机过载等保护功能变频。1) 过载保护。电机额定电流的120%，每10分钟允许1分钟，超过则保护。2) 过流保护。变频器输出电流超过电机额定电流的150，3S保护；额定电流200%，在10微秒内保护。3) 过压保护。检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115%，则变频器保护。此保护实际上包括了对电网电压正向波动的保护。4) 欠压保护。检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于欠压保护定值，则变频器保护。此保护实际上包括了对电网电压负向波动的保护。5) 过热保护。包括两重保护：在变频调速系统柜体内设置温度检测，当环境温度超过预先设置的值时，发报警信号；另外，在主要的发热元件，即整流变压器和电力电子功率器件上放置温度检测，一旦超过极限温度（变压器130、功率器件80），则保护。6) 缺相保护。缺相保护设置在每个功率模块上。当变频器输入侧掉相系统发出报警信号,并保护；功率模块的保险熔芯熔断缺相时，系统会发出报警信号。7) 光纤故障保护。当控制器与功率模块之间的连接光纤出现故障时，会发出报警信号并保护。 以上故障，均在中文用户界面上指定故障确切位置，便于用户采取应对措施。三、节能量计算方式 在满足每台都有电度表且记录准确的前提下，采取工频和变频分别运行48小时，采集数据进行对比得出节电效果： K =( Q1Q2)/ Q1100% Q1：设备工频运行单位时间电量；Q2：设备变频运行单位时间电量；K：节能量；四、设计依据和原则 4.1 设计依据本系统的设计严格按照下述标准规范执行：（1） ISO/IEC 11801-95 信息技术互连国际标准（2） GBJ9386 工业自动化仪表工程施工及验收规范（3） GBJ 42-1981 工业企业通信设计规范（4） GBJ 232-92 电气装置安装工程施工及验收规范（5） GBJ 15-1989 中国室内给水排水热水供应设计规范4.2 设计原则为实现上述设计目标，本设计提出并遵循以下的设计原则：（1） 标准化原则严格贯彻国家有关的标准或工业标准，以实现系统的标准化，以保障系统的兼容性、可维护性与可扩展性。（2） 实用性原则依据用户需求进行功能、性能设计，充分满足用户的需求，功能实用。（3） 先进性原则系统采用的技术设施一定要有先进性或超前性。系统设计在满足功能的实用性和满足用户现有需求的前提下,同时考虑技术上的先进性，以避免在短期内因技术陈旧而造成整个系统性能不高或过早淘汰。（4） 安全性原则确保系统设备的运行安全，是系统设计中最重要的原则。设备的自动控制和节能固然重要，但安全应是第一位的。（5） 可靠性原则可靠性是工程设计的基本准则。系统应能满足使用环境条件的要求，能长期稳定可靠地运行。系统的各项资源包括材料、器件、设备等硬件的可靠性要高。为了系统运行的稳定与可靠，系统选用的设备和器材必须成熟，具有极高的安全性、可靠性和容错性。（6） 经济性原则在实现系统先进性的基础上，同时做到经济上的优化设计、合理配置、精心安排，使有限的投资发挥最大的效用，并力求系统在投运后获得最佳的节能效果，使节能设备在整个运行生命周期获得最佳的性能/价格比。五、系统特点系统采用具有智能控制功能，可以进行类似人脑的知识处理和推理的先进的模糊控制技术，使系统具有优化控制功能，可以根据运行环境及负荷的变化择优选择最佳的运行参量和控制方案。六、项目风险及控制6.1风险因素识别按工程项目标准风险分析法，该项目风险因素应包括：政策风险识别 技术风险 管理风险 生产风险其他风险 6.2风险分析和控制 政策风险： 电机系统节能工程是符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策的。国家并且规定，对于大容量电机采用变频器调速进行节能改造，是国家发展改革委启动规划提出的十大重点节能工程之一。电机系统节能使得钢铁企业减少用电成本。 技术风险： 由于变频器在全球已经有了大量的使用案例，这项技术对企业及生产厂家来说，从应用到开发都是完全成熟的，不存在任何特殊的技术风险。唯一可能的风险，对于在大量使用变频器后，可能会产生谐波，对电网造成污染，但我公司使用的完美无谐波系列高压变频器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，包括国产电机，对输出电缆长度无要求。因此该不存在。 管理风险： 大量使用高科技产品，可能在开始阶段，对企业的技术管理能力是一种考验。我公司将在工程实施过程中，及在设备验收后，给企业的技术人员以足够的培训，使企业技术人员能够独立进行设备操作和维护；再者，现变频器都已数字化、智能化，在其操作面板上，就已明确指示出操作步骤和方法，所以在管理上也不存在风险。 生产风险： 本项目不存在明显的生产风险。可能的风险来之于设备的偶然的故障。目前