高压变频器空.docx

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1、高压变频器空高压变频器空-水冷却与密闭冷却应用比照分析网络转载导语：blh-ck系列空水冷却系统，从根本上解决了单位散热密度高、功率大，有效进步系统平安可靠性、降低运营本钱的问题。1引言目前，高压变频调速节能技术已在电力行业中得到广泛应用。随着600mw及以上机组成为火力发电的主力机型，高压变频器在引风机、一次风机、凝结泵等变频节能改造应用中的容量，也都在逐步进步到2000kw以上。高压变频器应用中的设备散热和运行环境问题成为直接影响变频器自身运行可靠性和机组平安稳定的重要因素之一。而且，随着变频器装机容量和功率的增加，其辅助冷却系统的投资和运营本钱也逐渐成为工程施行不可小觑的一个重要环节。采

2、取配套适用的高压变频专用冷却系统，对进步设备平安运行、稳定性能、降低辅助冷却系统的运营本钱，实现高压变频节能工程收益最大化，具有积极意义。2两种冷却方案比拟大唐某电厂根据节能降耗措施的需要，对3#、4#机组配套的2240kw一次风机系统施行变频节能改造。按照变频器额定功率2240kw、变频器效率96%计算，每台高压变频器的额定发热量：qb=p(1-)=2240(1-96%)=89.6kw即：假如将变频器室内环境维持在允许工作温度范围内，必须将变频器产生的热量全部带出室外，防止变频器室内出现热量累积。因此，每台变频器对制冷或者热交换系统的冷量需求约90kw。假如采用空调方式冷却，那么，每小时将需

3、要消耗36kw.h的电能用于变频器本体散热。这不仅需要大量的设备投资，还需要以损失一次风机变频器节约的电量作为代价，既不经济也不符合变频改造的初衷。采用风道冷却方式，可以节能，但是又会因现场粉尘原因，带来设备维护量大、易引发设备故障等影响设备运行平安。经太多方研究论证，结合现场的安装位置和空间情况，为2台harvert系列一次风机高压变频器分别采用了空-水冷却系统和密闭冷却系统。进而，既知足设备运行平安，又解决了冷却系统运行本钱高的问题，到达节能降耗的目的。2.1空-水冷却方案3#机组a一次风机现场空间位置较大，合适采用空间需求较大的空-水冷却系统。2.1.1系统介绍blh-ck系列空水冷却系

4、统，从根本上解决了单位散热密度高、功率大，有效进步系统平安可靠性、降低运营本钱的问题。该系统是一种可将变频器柜顶排出的热风100%进展热交换冷却的高效、环保、节能的封闭式冷却系统。该系统由于其采用完全机械型式设计，较空调等电力、电子设备而言系统简单，具有明显的平安、可靠性。其工作原理是：将变频器的热风通过风道直接经过空-冷装置进展热交换，由交换器内部的冷却水管道与热空气进展非介质接触式交换，直接将变频器散失的热量带走,防止变频器对室内环境形成加热作用。空冷装置的供水压力在0.250.35mpa、冷水温度不大于33时，即可保证热风经过热交换器后，将变频器室内的环境温度控制在40以下。进而，保证了

5、变频器室内良好的运行环境。同时，由于房间密闭，变频器利用室内的循环风进展设备冷却，具有粉尘浓度低，维护量小的特点；减少了环境对变频器功率柜、控制柜运行稳定性的不利影响。空-水冷却系统构造原理图如图1所示。该系统具有以下几方面的特点： (1)设备安装简单、快捷； (2)设备使用寿命长，故障率低，性能可靠； (3)运营本钱低。空水冷却系统的运营本钱只有同等热交换功率空调冷却方式的1/51/8； (4)变频器免维护周期长、维护量低小，环境卫生好。2.1.2平安性能评价该系统设备整体安装于高压变频器室墙外，冷却水与循环风完全别离，水管线在变频室外与高压设备明确别离，确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏

6、等平安威胁和事故，防止冷却水管线在高压室内布局容易出现破裂后漏水危及高压设备运行平安的严重事故的发生。在空-水冷却系统的设计当中，为了防止空冷装置出口侧凝露带水排入室内，对空水冷却装置的出风口、风速等指标进展设计计算，保证良好的排压情况下，运行平安稳定。同时，冷却系统提供风机、空水冷却装置的故障报警检测点，可远传至dcs。2.2密闭冷却方案3#机组b一次风机现场空间位置有限，采用占地面积较小的密闭冷却系统。2.2.1系统介绍密闭式冷却系统采用r134a制冷剂作为热交换介质，利用高效制冷压缩机组进展冷热量转换。室内热交换器直接安装于变频器功率柜柜顶，柜顶排出的热风经热交换器后由制冷剂直接将热量带

7、到室外，通过压缩机组将热量散失到大气中。该系统可以保证变频器始终处于3035运行环境，大幅度延长滤网更换周期减少现场维护量。且不受现场安装空间、位置、环境温度等条件限制，具有更强的适应才能。制冷压缩机组安装于变频器附近，允许在-15+45环境温度下持续工作。密闭式冷却系统示意图如图2所示。图2密闭式冷却系统示意图该系统具有以下几方面的特点： (1)密闭冷却与变频器一体化设计，系统构造紧凑，体积小； (2)采用工业用高效涡旋式制冷压缩机组，高效、节能、环保； (3)运营本钱低。密闭冷却系统的运营本钱只有同等热交换功率空调冷却方式的1/31/2； (4)设备封闭环境运行，变频器不受室外环境影响。2

8、.2.2平安性能评价设备整体安装于变频器功率柜顶部，冷却器采用大风量小焓差的方式设计，出风口无冷凝。系统装备制冷压缩机组和2路独立电源供电，根据变频器运行功率负荷大小，选择开启1台或者2台工作，进步了冷却装置的平安经济性能。当单段电源故障时，另外一侧电源带2台压缩机100%负荷，进步了系统平安、可靠性能。同时，还可提供温度、运行状态、故障报警等dcs标准信号接口。2.3两种不同冷却方式的比拟通过对两种不同冷却方式在600mw机组一次风机变频器改造中应用的技术性能的比照分析可以看出：在现场空间允许的情况下，采用空-水冷却系统是最正确方案，而在空间受限的情况密闭冷却系统不失为一种理想的冷却解决方案

9、。3运行效果3#机组a、b一次风机系统在不同机组负荷工况采用变频方式运行时的温度曲线如图3所示。由图中可以看出：采用空-水冷却系统的变频器温度在2238.5之间变化，受室外环境温差和机组负荷的影响明显；采用密闭冷却的变频器温度那么相比照较稳定，温度在3135之间波动，受室外环境和机组负荷的影响较小。3#机组采用变频改造后，2台一次风变频器冷却系统的实际耗电量统计如附表所示。通过数据分析可以得出：在同一机组的同负载运行工况下，采用空-水冷却系统的变频器较密闭冷却方式的变频器平均每天少用电251kw.h，相比而言节约66%电量。附表变频器冷却系统的实际耗电量统计假设以年度运行7000h计算，2台变

10、频器采用空调冷却那么需要消耗50.4万kw.h电能；而a一次风机变频器空-水冷却系统的年度耗电量3.7万kw.h，b一次风机变频器密闭冷却的年度耗电量11.0万kw.h。2台变频器由于采用新型冷却方式运行，每年度节约电量达35.7万kw.h，经济效益显著。4完毕语自2020年度4月投运以来，该系统已平稳运行超过16000h，未发生一起超温故障和变频器非正常停机事故，为保障机组平安运行、变频器对发电消费的负面影响起到至关重要的作用。理论证明：2种新型冷却方式的实际应用，大大进步了高压变频的平安稳定性、实现节能效益最大化。并为今后高压变频节能改造施行提供了珍贵的可借鉴经历。图3不同机组负荷变频运行时的温度曲线