Система управления энергоэффективностью PowerLogix-HV

Обзор продукта:

PowerLogix-HV является последней многофункциональной разработкой в области устройств высокой мощности для энергосбережения, которые применяются для двигателей с высокой мощностью. Данный продукт применяет передовую технологию суперпозиции последовательности волн блока питания, метод широтно-импульсной модуляции пространственного вектора, управляемого синусоидой. Наряду с уникальным операционным интерфейсом и высокой производительностью биполярного транзистора с изолированным затвором (БТИЗ), PowerLogix-HV применим в таких областях, как регулирование скорости, сохранение энергии, плавный запуск, интеллигентное управление и т.д., для вентиляторов с приводом от электродвигателя, водных насосов, и т.д.

Характеристики продукта:

·         Отличная форма кривой выходного сигнала, близкая к синусоиде. Нет чрезмерного нагревания двигателя и импульсов крутящего момента, вызванных гармоническими колебаниями;

·         Нет необходимости в выходном фильтре, не причиняется ущерб кабельной и электродной изоляции.

·         Может управлять серийным двигателем с высоким напряжением без повышения температуры двигателя и снижения его производительности.

·         Нет ограничений на длину кабеля двигателя.

·         Защищает изоляцию двигателя от ущерба, связанного со скоростью нарастания напряжения.

·         Не укорачивает продолжительность срока эксплуатации гармонического момента в настоящем времени.

·         Высокая надежность, ключевые компоненты устройства импортируются из других стран от ведущих производителей, он имеет целесообразную разработанную струтуру и полностью автоматическое управление.

·         Структура модулизации блока питания.

·         Автоматическое приспособление к уровню выходного напряжения.

·         Байпас блока питания без технологических нарушений в энергосистеме.

·         Управление оптической связью блока питания, строгая электрическая изоляция.

·         Встроенный ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор) реализует возможность работы в замкнутой системе.

·         Изолированный интерфейс RS485, соответствует протоколу обмена данными MODBUS.

·         Встроенный программируемый контроллер (ПЛК), представляет собой методологию гибкого управления различными ситуациями, возникающими на рабочем месте.

·         Методологии управления с локальных, удаленных и хост-компьютеров.

·         Четыре режима установки выходных результатов: настройка главного меню, настройка аналоговых входных данных, настройка удаленных коммуникации, автоматическая настройка замкнутой системы ПИД-регулятором.

Функционал продукта:

·         Вторичная обмотка изолирующего трансформатора со стороны впуска поставляет электроэнергию к блоку питания за счет фазового сдвига, ее уникальный дизайн позволяет устранить большую часть гармонического тока, вызванного отдельным блоком питания, и, таким образом, подавить генерацию гармонических колебаний со стороны линии. Напряжение и ток гармонической составляющей попадают под наиболее строгие ограничения стандарта IEEE Std 519-1992 и GB/T 14549-93 (Качество электроэнергии коммунальных сетей электроснабжения), нет необходимости устанавливать входной фильтр, так как устройство может защищать периферийные устройства от гармонических помех. Коэффициент мощности на входе в диапазоне регулирования нормальной скорости – более 0,97, нет необходимости в компенсационной пропускной способности для коэффициента мощности, уменьшает реактивную входную мощность и снижает способность поставки электроэнергии.

·         Высокая эффективность, общая эффективность системы превышает 96% в номинальных рабочих условиях, а эффективность преобразования частоты – более 98%.

·         Функция ограничения тока.

·         Функция быстрого торможения.

·         Функция автоматической регулировки напряжения.

·         Функции ПИД-регулировки в замкнутом цикле всех цифровых устройств.

·         Схема комплексного наблюдения за неисправностями, защита с использованием сигнализации о неисправностях, точное ведение записей о неисправностях и функция самодиагностики.

·         Функция слежения в случаях моментального отключения электроэнергии.

Сфера применения:

Серии продуктов PowerLogix-HV широко используются для регулировки скоростей, сбережения электроэнергии, плавного запуска и интеллигентного управления двигателей с высоким давлением в таких отраслях, как тепловые электростанции, нефтепродукты, химические продукты, водоснабжение, разработка месторождений, металлургия и т.д.

Выработка тепловой электроэнергии: пульверизатор, вытяжной вентилятор, мельничный вытяжной вентилятор, циркуляционный водяной насос, питающий насос, конденсатный насос, насос водоснабжения тепловой сети, насос обратного потока тепловой сети, и т.д.

Снабжение городской водопроводной сети: насос водоснабжения.

Нефтепродукты: насос для нагнетания воды, нефтяной насос, и т.д.

Химическая отрасль: компрессор, вентилятор, циркуляционный водяной насос, льдогенератор, и т.д.

Горные разработки: грязевой насос, вентилятор, гранулятор, и т.д.

Металлургия: насос водоснабжения, вентилятор для удаления пыли, вытяжной вентилятор, установка для получения кислорода, и т.д.

Цемент: водяной насос, вытяжной вентилятор, вентилятор, вентилятор для удаления пыли, притирочный станок, и т.д.

Другие отрасли: вентиляторы и насосы в таких отраслях, как медицина, производство бумаги, отведение сточных вод, и т.д.

Спецификация

Практический пример применения

Исходные данные: обычно, при допущении о непрерывном процессе работы производственной машины в различных условиях, стандартная мощность привода двигателя установлена на максимум. Однако, при большинстве производственных условиях, спрос на мощность двигателя различен, он меняется, таким образом, с учетом стандартной мощности привода, двигатель работает в режиме легкой нагрузки, и его возможности не полностью используются. Тем самым, это приводит к низкой эффективности и сильным потерям электроэнергии.

Анализ в эксплуатационных условиях: на сталелитейном заводе, плавильная печь 7# является печью с дугой переменного тока с производственной мощностью в 60Т. Оборудование для удаления пыли в данной печи поставлено в соответствии с планом развития производства и требованиями отрасли техники и, таким образом, имеет большую производственную мощность. Однако вентиляционная установка работает с низкой эффективностью, потому что в связи с областью техники и другими факторами существуют некоторые ограничения. В действительности, для осуществления энергосбережения достаточно ресурсов и условий.

На планке с заводской маркой вентилятора для устранения пыли и двигателя будут указаны следующие параметры:

Модель центробежного вытяжного вентилятора: Y4-73№28

Номинальный расход: 470000-874000 m3/h

Модель двигателя: Y6304-8

Номинальная мощность: 1600KW

Номинальный ток: 192.3А

Номинальное напряжение: 6KV

В практическом применении воздушный поток регулируется основной крыльчаткой вентилятора через открытие вентиляционного отверстия.

В большинстве случаев, вентилятор и система электрического привода работают с низкой эффективностью, так как нагрузки являются легкими, а двигатель используется не на полную мощность. С другой строны, двигатель должным образом удовлетворяет вентиляционные требования в случае полной нагрузки, однако производительность электросети в таком случае относительно мала. Даже если применяется в дополнение пусковой электрический реактор, начальный ток двигателя при запуске будет таким большим, что он окажет сильное влияние на сеть электроснабжения. Кроме того, регулировка расхода представляет собой ручную работу - напряженную работу с большой долей технического обслуживания и, кроме того, неудобную.

Сравнение данных до и после модернизации оборудования PowerLogix-HV был выбран для проведения модернизации системы с целью повышения эффективности работы двигателя и соответствия требованиям реального производства и развития. Выделяют шесть потребностей в расходе, и рабочее состояние записывается следующим образом:

Заключение:

Средняя эксплуатационная мощность после модернизации оборудования составила 850KW, средняя сбереженная мощность – 680KW, средний уровень сбережения электроэнергии достигает 44,4%.

После модернизации стал возможен плавный запуск; была отменена работа токоограничивающего реактора при запуске, влияния начального тока на сеть электроснабжения и двигатель удалось избежать; риски расшатывания корпуса за счет старения двигателя минимизируются.

Нет необходимости в дополнительном устройстве для компенсации мощности, так как PowerLogix-HV имеет высокий коэффициент мощности. В результате, шунтирующий конденсатор для потребляемой мощности двигателя будет убран, а неисправности в контакте сократятся.

После модернизации будут внедрены автоматическое управление расходом и удаленный контроль, которые позволят оборудованию получить большую автоматизацию управления и больше надежности.

Модернизация системы сокращает износ устройств, снижает затраты на их текущий ремонт и обслуживание и продлевает период технического обслуживания.

Простота эксплуатации является результатом модернизации системы, которая минимизировала количество ручной работы и ее интенсивность, также как и риск.

Уровень шума снизился, рабочие условия улучшились.