空压机节能方案.doc

江源电气空压机高压变频节能改造方案 烟台东方科技环保节能有限公司2012年4月目 录1、项目企业概况及电机系统节能项目分析12、东方电子简介23、电气及控制系统技术改造方案33.1一次回路技术方案33.2控制方式及技术方案43.3变频器系统与开关柜接口信号43.4控制电源44、节能分析54.1设备额定及运行参数55、设备外形尺寸及安装方案65.1设备外形尺寸65.2设备安装及散热方案66、变频器型号7附件1：DF5000变频器特点特殊说明9附件2：典型案例141、华力热电引风机变频改造142、乳山长城水泥有限公司风机变频改造163、氨纶股份公司螺杆制冷压缩机、水泵变频改造17烟台东方科技环保节能有限公司 1、项目企业概况及电机系统节能项目分析2012年4月16日，根据江源电气空压机工况调查表，对空压机节耗情况和节能潜力进行了评估（详细评估过程见方案评估过程部分），节能数据分析如下：序号设备名称设备类型额定功率(kW)额定电流(A)运行功率(kW)调节方式对应变频功率(kW)节电率年节电量（万kWh)年节电费(万元）年节标煤（吨）1空压机离心压缩机75051795阀门6816%11.4489.442.362空压机离心压缩机75051795阀门6816%11.4489.442.36合计22.49618.884.72注：在节能数据分析中，电价按0.82元/kWh计算，年运行时间按2400小时计算，1kwh=370g标煤。 通过高压变频器驱动空压机电动机运行，较工频运行还具有许多其它潜在效益，如提高功率因数、降低设备损耗和故障率等，因此，如以改进运行工艺为目的将当前空压机改造为变频运行模式，将会给贵方带来许多潜在的收益：n 改善当前控制精度，改善生产工艺流程，提高控制精度，降低检修维护费用；n 实现软启动(降低冲击电流、减少设备磨损、延长寿命)；n 提高网侧运行功率因数（ 0.95），改善电能质量，改善运行环境（降低噪声）等2、东方电子简介东方电子集团有限公司是一家集科研开发、生产经营、技术服务、系统集成于一体的大型高新技术企业集团，是中国能源管理系统解决方案的主要供应商之一，致力于为客户提供“绿色能源解决方案”。公司总资产22亿元，员工2000余人，硕士231人，博士及在读博士32人，其中拥有本科及本科以上学历者占员工总数的75。n 中国通过发改委审核的第一批节能服务公司n 深交所上市公司（股票代码：000682）n 中国软件产业百强企业第25位 n 中国节能产业协会EMCA常务委员单位n 国家经贸委、税务总局、海关总署认定的“国家级企业技术中心”n 国家人事部、国家经贸委确认的博士后科研工作站n 中国电力企业联合会理事单位n 东方电子主营业务是给电厂、电网以及最终用电客户整个电能量传送过程提供自动控制整体解决方案，具体包括：n 从发电侧到用电侧系统集成的能源管理解决方案n 保护及综合自动化系统解决方案、数字化变电站；n 电能量采集及计费自动化系统；n RFID射频识别系统解决方案；n 高低压变频节能系统解决方案；n 智能电源系统；n 移动监控系统、轨道交通综合自动化控制解决方案n 工业控制系统解决方案；n 楼宇节能解决方案；n 天然气计量自动化；n 电线电缆产品；n 企事业单位信息化解决方案、视频会议解决方案；3、电气及控制系统技术改造方案根据以现场运行安全的特性，针对电动机特点及工况要求，一次主回路改造建议均采用以下技术改造方案: 3.1一次回路技术方案根据现场情况及工况要求，采用如下一次回路技术方案：图1 变频改造后一次主回路图图中手动旁路柜中，是两个单刀双掷隔离刀闸，QS11、QS12为一把单刀双掷隔离刀闸，QS21、QS22为另一把单刀双掷隔离刀闸，原工频回路和新增变频回路只有一个回路在同一时刻处于运行状态，可以避免双回路同时给电动机供电，或将电源直接输入到变频器的输出侧，避免损坏变频器设备和电动机设备；隔离刀闸可以在电机工频运行时将变频器从高压电源中隔离出来，便于变频器的维护和检修；旁路柜预留合闸允许节点与上级高压断路器QF0连锁，旁路柜隔离开关未合到位时，或变频投入状态下变频器“合闸允许”信号不具备时不允许QF0合闸；故障分闸：将变频器“重故障”信号与旁路柜“变频投入”信号串联后，并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下，当变频器出现重故障时，分断变频器高压输入；工频回路投入状态下，变频器故障分闸无效。3.2控制方式及技术方案DF5000系列高压变频器有丰富的控制方式，在本项目中，根据现场情况及工况要求，采用如下控制方式：本地控制：就是在变频器本机上进行操作，包括柜门按钮操作和触摸屏操作。本地控制时，任何操作都必须通过触摸屏进行,参数设置、功能设置、故障查询、预充电、启动、调频、停机等过程。复归和急停指令需要通过柜门的按钮操作。变频器控制系统还可与DCS、上位机进行通讯，控制方式可增加闭环控制的控制方式。3.3变频器系统与开关柜接口信号为保证系统安全运行，变频器系统与上级高压开关柜之间有如下接口信号：表1 变频器系统与开关柜电气控制系统之间接口序号性质电气侧名称备注1故障跳闸QF0故障分闸并入QF0跳闸回路2合闸允许QF0合闸允许串入QF0合闸回路3断路器位置信号QF0断路器位置信号将开关柜断路器位置信号传给变频器3.4控制电源DF5000系列高压变频器采用以下控制电源：表2变频器系统控制电源序号性质电气侧名称备注1外部电源变频器控制电源取自用户AC380V电源柜，单台10kVA4、节能分析4.1设备额定及运行参数表2电机参数电机类型：同步（）异步（）接线方式：Y型（）型（）电机型号：3MOT.1RA1400-2HA80-Z功率因数：0.9额定电压(kV)：10额定转速(r/m)：2972额定电流(A)：51额定功率(kW)：750表4负载参数负载类型：离心（ ）轴流（）启动方式（直起/软起）：软起型号：TRE70转子（鼠笼/绕线）：鼠笼额定轴功率(kW)：660KW额定流量(m3/h)：120额定转速(r/m)：现在调节方式：本地额定压力（入/出口）：0.098-0.993/1MPa阀门位置（入/出）：表5运行参数/时间调节流量对应流量(m3/h)120调节压力对应压力(MPa)0.9(入、出口阀门、液偶)开度(%)100%电机运行情况运行电压(kV)10运行电流(A)51功率因数0.9运行功率(kW)5、设备外形尺寸及安装方案5.1设备外形尺寸表6变频器外形尺寸序号设备型号变频器尺寸（宽*高*深）备注1DF5000-Y10/58-S-P-S1-15251*2300*1600含一拖一旁路柜图2高压变频器外型图备注：此图仅为示例，最终设备外形请以现场到货为准。5.2设备安装及散热方案变频器运行时，变压器和功率单元要产生约输出功率4%的热量，为了顺利带走变频器产生的热量，在变压器柜和单元柜柜顶上均安装了离心式冷却风机，变压器还在底部安装有6台侧吹式风机（温度自动控制），以冷却铁芯和线圈。为了保证操作、维护的方便性和通风散热效果，在安装时必须给变频器留出一定的空间，以保证操作维护的方便和冷却风路的畅通，推荐的房间布置及风道安装方案如下：图3变频器室内布置图图4风道安装示意图6、变频器型号根据设备参数及运行参数，我方选择以下型号的DF5000型高压变频器系统对设备进行改造，设备选型表如下：表5 变频器型号序号名称型号规格数量说明1高