分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，具體地涉及一種通過改變交流電動機(jī)工作電壓的頻率和幅度，從而達(dá)到平滑控制交流電動機(jī)速度及轉(zhuǎn)矩的控制系統(tǒng)，屬于電力工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的電動機(jī)用電量占全國發(fā)電量的60%?70%，風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3。造成這種狀況的主要原因是:風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸出功率大量的能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風(fēng)機(jī)、水泵類大多為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，所以當(dāng)風(fēng)機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速下降時(shí)，消耗的功率也大大下降，因此節(jié)能潛力非常大，最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風(fēng)量，應(yīng)用變頻器節(jié)電率為20%?50%，而且通常在設(shè)計(jì)中，用戶水泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，效率低下，造成電能的大量浪費(fèi)。因此推廣交流變頻控制效益顯著。另外，在安全生產(chǎn)方面，凝結(jié)水泵是分布式能源站余熱部分重要輔機(jī)，主要負(fù)責(zé)向除氧器供水同時(shí)提供減溫水、水控抽氣逆止門控制水，在保證安全生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，而且水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的閥門開度來調(diào)節(jié)給水量，其輸出功率大量的能源消耗在閥門的截流過程中，損耗非常大，而且對電機(jī)、水泵、閥門的使用壽命造成很大損壞。因此其工作的正常與否直接影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)的分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)亟須改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系，通過運(yùn)用該系統(tǒng)系統(tǒng)能夠節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)軟啟動，降低蟲方線路電壓波動，保證電機(jī)及廠用電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案:
[0006]分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，包括凝泵電機(jī)，變頻器與所述凝泵電機(jī)電性相接，所述變頻器的一側(cè)連接有變頻器電源開關(guān)，另一側(cè)連接有第一接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路上設(shè)有凝泵電機(jī)電源開關(guān)及第二接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路與變頻風(fēng)機(jī)線路相接，所述凝泵電機(jī)的主線路、變頻器及變頻風(fēng)機(jī)線路均與控制回路相接。
[0007]作為本實(shí)用新型分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述變頻風(fēng)機(jī)線路包括兩變頻風(fēng)機(jī)，每一變頻風(fēng)機(jī)連接有變頻風(fēng)機(jī)接觸器，兩變頻風(fēng)機(jī)接觸器均與第變頻風(fēng)機(jī)電源開關(guān)。
[0008]作為本實(shí)用新型分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的另一種改進(jìn)，所述凝泵電機(jī)連接有電流互感器，該電流互感器與電機(jī)保護(hù)裝置相接，所述電機(jī)保護(hù)裝置連接于控制回路；電機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)電流互感器的測量值能夠?qū)崿F(xiàn)對凝泵電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0009]作為本實(shí)用新型分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的再一種改進(jìn)，所述電源開關(guān)為電源空氣開關(guān)。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的有益效果:
[0011]1、變頻調(diào)速的節(jié)能
[0012]由于米用變頻調(diào)速后，節(jié)能效果最明顯，節(jié)電率可達(dá)到20%?60%，這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)水泵的耗用功率與轉(zhuǎn)速的三次方成比例，當(dāng)用戶需要的平均流量較小時(shí)，風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速較低，其節(jié)能效果也是十分可觀的，而傳統(tǒng)的擋板和閥門進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，耗用功率變化不大。
[0013]2、實(shí)現(xiàn)軟啟動，保證安全穩(wěn)定運(yùn)行
[0014]工頻狀況下電機(jī)米用的是星二角降壓延時(shí)啟動，此時(shí)電流是電機(jī)額定電流的4一7倍，這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機(jī)的壽命，另外若多臺大功率的電機(jī)同時(shí)啟動，將對廠用電系統(tǒng)造成很大沖擊；改為變頻器控制后，電機(jī)可以在零速零電壓啟動(當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)，電流平滑無沖擊，一旦頻率和電壓的關(guān)系建立變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負(fù)載進(jìn)行工作，減少了啟動電流對電機(jī)和廠用電系統(tǒng)的沖擊，還可以延長電機(jī)的使用壽命，進(jìn)一步降低電機(jī)的維護(hù)成本。
[0015]3、方便控制，使控制系統(tǒng)簡單化
[0016](I)變頻器很容易實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)；
[0017](2)力口、減速時(shí)間及頻率可任意調(diào)節(jié)；
[0018](3)變頻器還具有直流制動功能，需要制動時(shí)，變頻器給電動機(jī)加上一個(gè)直流電壓，進(jìn)行制動，則無需另加制動控制電路；
[0019](4)可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限；
[0020](5)可控的加速功能；
[0021](6)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖2為控制回路上半部分示意圖；
[0024]圖3為控制回路下半部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。
[0026]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]如圖1所示，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)的示意圖，包括凝泵電機(jī)I，變頻器2與所述凝泵電機(jī)I電性相接，所述變頻器I的一側(cè)連接有變頻器電源空氣開關(guān)3，另一側(cè)連接有第一接觸器4，所述凝泵電機(jī)的主線路100上設(shè)有凝泵電機(jī)電源空氣開關(guān)101及第二接觸器102，所述凝泵電機(jī)的主線路100與變頻風(fēng)機(jī)線路200相接，其中變頻風(fēng)機(jī)線路200包括兩變頻風(fēng)機(jī)201，每一變頻風(fēng)機(jī)201連接有變頻風(fēng)機(jī)接觸器202，兩變頻風(fēng)機(jī)接觸器202均與變頻風(fēng)機(jī)電源空氣開關(guān)203 ;為了對凝泵電機(jī)I進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)，凝泵電機(jī)I連接有電流互感器5，該電流互感器5與電機(jī)保護(hù)裝置6相接，其中，該凝泵電機(jī)的主線路100、變頻器2、變頻風(fēng)機(jī)線路200及電機(jī)保護(hù)裝置6均與下文描述的控制回路300相接。
[0029]合上變頻器電源空氣開關(guān)3，通過第一接觸器4啟動變頻器2，合上凝泵電機(jī)電源空氣開關(guān)101，通過第二接觸器102啟動凝泵電機(jī)1，合上變頻風(fēng)機(jī)電源空氣開關(guān)203，通過變頻風(fēng)機(jī)接觸器202啟動變頻風(fēng)機(jī)201，同時(shí)，電機(jī)保護(hù)裝置6根據(jù)電流互感器5的測量值能夠?qū)崿F(xiàn)對凝泵電機(jī)I進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0030]控制回路如圖2所示，SAl為變頻控制系統(tǒng)遠(yuǎn)方/就地控制功能的轉(zhuǎn)換開關(guān)，操作人員通過DCS發(fā)出遠(yuǎn)控啟停指令或在就地利用按鈕SBl或者按鈕SB2啟停凝泵電機(jī)1，所有控制指令均是通過KAl中間繼電器來啟動接觸器來啟動凝泵電機(jī)I的，其中凝泵電機(jī)I可以通過SA2工頻/變頻轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇控制模式。接觸器KMl為控制變頻啟動凝泵電機(jī)1，接觸器KM2為控制工頻啟動凝泵電機(jī)1，一般情況下均為變頻控制，如變頻器2出現(xiàn)故障，則可以通過接觸器KM2啟動凝泵電機(jī)I。變頻器2自帶電機(jī)保護(hù)功能，保護(hù)變頻運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)。獨(dú)立電機(jī)保護(hù)裝置6，保護(hù)工頻運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)，變頻器2通過KA2中間繼電器或電機(jī)保護(hù)裝置6通過KA4斷開接觸器KMl或接觸器KM2切斷凝泵電機(jī)I回路，兩種保護(hù)均可以迅速、可靠、準(zhǔn)確的切除故障，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0031]變頻風(fēng)機(jī)SFl及SF2可以通過SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動及手動控制，變頻風(fēng)機(jī)接觸器KM3及變頻風(fēng)機(jī)接觸器KM4分別啟動變頻風(fēng)機(jī)SFl及SF2，兩臺變頻風(fēng)機(jī)201的保護(hù)通過熱繼電器RFl及RF2實(shí)現(xiàn)。LD2為變頻運(yùn)行指示燈，LD3為工頻運(yùn)行指示燈，LDl為變頻風(fēng)機(jī)201故障指示燈，當(dāng)變頻風(fēng)機(jī)201出現(xiàn)故障時(shí)，KTl延時(shí)點(diǎn)亮LDl，通知操作人員變頻風(fēng)機(jī)201出現(xiàn)故障。變頻器2自帶遠(yuǎn)傳信號功能，可以上傳運(yùn)行電流、凝泵電機(jī)I運(yùn)行狀態(tài)，凝泵電機(jī)I故障狀態(tài)，頻率反饋信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，包括凝泵電機(jī)，其特征在于，變頻器與所述凝泵電機(jī)電性相接，所述變頻器的一側(cè)連接有變頻器電源開關(guān)，另一側(cè)連接有第一接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路上設(shè)有凝泵電機(jī)電源開關(guān)及第二接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路與變頻風(fēng)機(jī)線路相接，所述凝泵電機(jī)的主線路、變頻器及變頻風(fēng)機(jī)線路均與控制回路相接。
2.如權(quán)利要求1所述分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻風(fēng)機(jī)線路包括兩變頻風(fēng)機(jī)，每一變頻風(fēng)機(jī)連接有變頻風(fēng)機(jī)接觸器，兩變頻風(fēng)機(jī)接觸器均與第變頻風(fēng)機(jī)電源開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述凝泵電機(jī)連接有電流互感器，該電流互感器與電機(jī)保護(hù)裝置相接，所述電機(jī)保護(hù)裝置連接于控制回路。
4.如權(quán)利要求1或2所述分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源開關(guān)為電源空氣開關(guān)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了分布式能源站余熱部分凝結(jié)水泵變頻控制系統(tǒng)，包括凝泵電機(jī)，變頻器與所述凝泵電機(jī)電性相接，所述變頻器的一側(cè)連接有變頻器電源開關(guān)，另一側(cè)連接有第一接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路上設(shè)有凝泵電機(jī)電源開關(guān)及第二接觸器，所述凝泵電機(jī)的主線路與變頻風(fēng)機(jī)線路相接，所述凝泵電機(jī)的主線路、變頻器及變頻風(fēng)機(jī)線路均與控制回路相接。本系統(tǒng)能夠節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)軟啟動，降低電力線路電壓波動，保證電機(jī)及廠用電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，而且系統(tǒng)簡單，控制方便。
【IPC分類】F04B49-06
【公開號】CN204532785
【申請?zhí)枴緾N201520176809
【發(fā)明人】蔣國璋, 趙國鋒, 蔣慶宏, 謝俊暉, 陳大慶
【申請人】廣州大學(xué)城華電新能源有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月27日