摘  要：本文介紹了英威騰GD5000高gao壓ya變bian頻pin器qi在zai晉jin煤mei集ji團tuan旗qi下xia企qi業ye上shang的de應ying用yong，並bing結jie合he項xiang目mu的de具ju體ti情qing況kuang，闡chan述shu了le項xiang目mu建jian設she期qi間jian遇yu到dao的de問wen題ti和he相xiang應ying的de解jie決jue方fang案an，同tong時shi對dui高gao壓ya變bian頻pin器qi的de節能效果進行了分析。

關鍵詞： 英威騰  高壓變頻器  風機  節能

Abstract: This article introduces the applications of the invt GD5000 high-voltage inverter in the JinMei Group subsidiary enterprise.Combined with the specific circumstances of the project , details the problem encountered during the project construction and the appropriate solutions ,at the same time, the Energy-saving effect of high-voltage inverter are analyzesed.

Keywords： invt  high-voltage inverter  fan  energy-saving

1.引言

風feng機ji，水shui泵beng作zuo為wei工gong業ye企qi業ye中zhong的de重zhong要yao輔fu助zhu設she備bei
，功gong率lv大da，能neng耗hao高gao
，在zai整zheng個ge企qi業ye的de能neng源yuan消xiao耗hao中zhong占zhan有you相xiang當dang大da的de比bi例li。目mu前qian
，隨sui著zhe能neng源yuan供gong應ying日ri趨qu緊jin張zhang，環huan境jing破po壞huai日ri趨qu嚴yan重zhong，節jie能neng減jian排pai已yi成cheng為wei我wo國guo的de基ji本ben國guo策ce，各ge企qi業ye必bi須xu通tong過guo各ge種zhong途tu徑jing降jiang低di能neng耗hao，改gai善shan工gong藝yi，以yi獲huo得de最zui佳jia的de經jing濟ji效xiao益yi和he最zui高gao的de勞lao動dong生sheng產chan率lv，因yin此ci高gao壓ya變bian頻pin器qi進jin行xing節jie能neng改gai造zao對dui於yu工gong業ye企qi業ye降jiang低di生sheng產chan成cheng本ben、提高生產效率和產品競爭力有著尤為重要的意義。

2.項目概況

    晉煤集團是全中國最大的煤化工企業集團，2013年位列世界企業500強第435位，中國企業500強第79位，中國企業效益200佳第132位，實現營業收入2000yiyuanyishang。zuoweijinmeijituanqixiadeyigequanzizigongsi
，henanjinmeitianqingmeihuagongyouxianzerengongsishihenanshengmeihuaxingyezhongdianfazhanqiyezhiyi，gongsizhuyingyewuweiyedan、尿素

、煤製燃氣等化肥化工產品。

2013年該企業投建一套現代化尿素生產裝置，新建項目中裝配了4組鍋爐係統
，其中2組用來發電，另外2組產生蒸汽作為尿素生產的原料，每組鍋爐均配置2台引風機，共8台，電機容量為10kV/800kW，鍋爐給水泵電機容量為10kV/1600kW。為了響應國家節能減排的號召，提高企業核心競爭力，該公司經多方實地考察調研，最終選擇了我司GD5000高壓變頻器進行項目建設。

3.方案分析

眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)，在(zai)鍋(guo)爐(lu)係(xi)統(tong)中(zhong)
，引(yin)風(feng)機(ji)和(he)給(gei)水(shui)泵(beng)是(shi)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)的(de)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)，運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)稍(shao)有(you)問(wen)題(ti)就(jiu)會(hui)引(yin)起(qi)鍋(guo)爐(lu)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)
，影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)
，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)鍋(guo)爐(lu)等(deng)相(xiang)關(guan)設(she)備(bei)嚴(yan)重(zhong)損(sun)壞(huai),給企業帶來不可估量的經濟損失，而且煤化工企業生產連續性較強，除了檢修期間，一般不允許停機
，因此,對高壓變頻器的性能有較高的要求。

為了保證產品質量，我司產品的核心器件（如：直流母線電容，IGBT，ARM，DSP
，FPGA等）juncaiyongleguowaizhimingpinpai
，weilejinyibutigaoxitongwendingxing，jingguoyukehujishurenyuanduocigoutong，xianchangmeitaibianpinqicaiyongyituoyishoudongpangluguifangan，yizuogongpinbeiyong，erqiebianpinxitongtongguoyinglianjiedefangshiyuyonghuDCS進行數據交換，實現了設備集中化管理與監控。變頻器選型如下表所示：

由(you)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)數(shu)量(liang)較(jiao)多(duo)，而(er)且(qie)客(ke)戶(hu)現(xian)場(chang)變(bian)頻(pin)器(qi)室(shi)空(kong)間(jian)有(you)限(xian)，熱(re)量(liang)不(bu)容(rong)易(yi)散(san)發(fa)，正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)室(shi)內(nei)需(xu)要(yao)裝(zhuang)配(pei)空(kong)調(tiao)進(jin)行(xing)冷(leng)卻(que)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，變(bian)頻(pin)器(qi)大(da)約(yue)4%的能量以熱量的形式耗散
，則9台機器總散熱功率為320kW，在不考慮其它因素的情況下，需要總功率約為128匹的空調（1匹空調的製冷量大約為2.5kW)
，每年按運行300天來算，則產生的電費為677376元(yuan)
，由(you)此(ci)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)費(fei)是(shi)一(yi)筆(bi)不(bu)小(xiao)的(de)數(shu)目(mu)。為(wei)了(le)給(gei)客(ke)戶(hu)節(jie)省(sheng)成(cheng)本(ben)
，我(wo)司(si)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)實(shi)地(di)考(kao)察(cha)和(he)周(zhou)密(mi)的(de)分(fen)析(xi)計(ji)算(suan)，決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)風(feng)道(dao)式(shi)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)，即(ji)將(jiang)變(bian)頻(pin)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)風(feng)通(tong)過(guo)風(feng)道(dao)直(zhi)接(jie)排(pai)到(dao)室(shi)外(wai)，這(zhe)樣(yang)可(ke)節(jie)省(sheng)空(kong)調(tiao)設(she)備(bei)、電dian費fei等deng一yi係xi列lie的de開kai支zhi。另ling外wai
，進jin風feng孔kong還hai加jia裝zhuang過guo濾lv網wang
，做zuo了le防fang塵chen處chu理li。實shi踐jian證zheng明ming，此ci種zhong冷leng卻que方fang式shi既ji簡jian單dan又you經jing濟ji，維wei護hu也ye方fang便bian，完wan全quan滿man足zu客ke戶hu要yao求qiu。

4.GD5000產品介紹

    深圳市英威騰電氣股份有限公司的GD5000係列高壓變頻器由變壓器櫃、功率單元櫃和控製櫃三個部分組成
，係統采用了當前最主流成熟的功率單元串聯結構

，控製係統采用DSP+ARM+FPGA三核技術，集成了最為先進的矢量控製算法，同時兼容高性能VF控製方式，主要具有以下的應用特點： 

輸入輸出“完美無諧波”

GD5000係列高壓變頻器設計時遵循了最嚴格的電壓、電流諧波畸變標準IEEE 519 1992，輸入側通過移相變壓器進行多脈衝整流(10kV為48脈衝)，網側電流諧波小，其THD≤2%
；輸出采用了多重化PWM技術
，輸出為近乎完美的正弦波，無需加裝輸出濾波器，電機轉矩脈動小，輸出dV/dt和共模電壓小
，對電動機無應力損害
，其輸出電流THD≤2%。

高功率因素與高效率 

GD5000高壓變頻器在滿載情況下，係統在沒有使用任何外部功率因素補償裝置的情況下，功率因素≥0.97；整機效率≥0.96。

LVRT低電壓穿越技術

GD5000係列高壓變頻調速係統具有AVR(電壓自動調節)功能
，在母線電壓頻繁波動的場合，係統輸出穩定。電網電壓在-15% ~ +20%之間波動
，係統仍能滿載輸出；電網電壓在-50% ~-15%之間波動，係統不停機，降額運行。

係統運行過程中，在設置的時間內(0~5s可設置)掉電，係統不停機

，而且電網恢複正常後能自行啟動，避免了係統電源瞬間掉電時因停機造成的影響。

全頻段轉速追蹤

GD5000係列高壓變頻調速係統在無速度傳感器的情況下能精準追蹤電機當前的轉速與方向，可輕鬆實現飛車啟動。

強大的過載能力

GD5000係列高壓變頻器在選擇器件時留有充足的裕量
，在120%額定電流的情況下可持續運行2分鍾
，150%額定電流持續5s，200%額定電流則立即保護。

加減速自適應功能

GD5000係列變頻器具有優異的“防失速”gongneng，dangjiajiansushijianshezhibuhelishi
，xitongnengzidongtiaojie，baozhengxitongbuhuiyinjiajiansushijianshezhiguoduanershixitongchanshengguoyaguoliudaozhitingjidexianxiangfasheng。

頻率跳躍功能

GD5000係列變頻器具有2組(可定製)gongzhendianpinlvtiaoyuegongneng
，kebimianshebeichuanzhenxianxiang。dangbianpinqimougeshuchupinlvdianshizhenggexitongfashenggongzhenshi，bianpinqikeyishedingtiaoyueguocipinlv，fangzhigongzhenduishebeideweihai。

多種單元旁路技術

GD5000係(xi)列(lie)變(bian)頻(pin)器(qi)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)在(zai)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)時(shi)可(ke)手(shou)動(dong)或(huo)自(zi)動(dong)旁(pang)路(lu)，旁(pang)路(lu)技(ji)術(shu)有(you)同(tong)級(ji)旁(pang)路(lu)和(he)中(zhong)性(xing)點(dian)偏(pian)移(yi)旁(pang)路(lu)兩(liang)種(zhong)。故(gu)障(zhang)單(dan)元(yuan)旁(pang)路(lu)時(shi)，可(ke)利(li)用(yong)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)內(nei)部(bu)模(mo)塊(kuai)旁(pang)路(lu)(電子式旁路)，亦可利用外部接觸器旁路(機械式旁路)。

豐富的用戶端子接口

GD5000係列高壓變頻器提供16路數字量輸入，20路繼電器輸出

，3路模擬量輸入，4路模擬量輸出，1路高速脈衝輸入
，1路高速脈衝輸出端子，每個端子的功能都可以使用功能碼進行設定。

豐富的總線接口

GD5000係列高壓變頻器支持Modbus，Profibus(選配)
，UDP/IP(選配)協議，方便與用戶DCS係統相連，實現設備集中化監控和管理。

支持遠程/就地操作

GD5000係列高壓變頻器支持兩種操作方式：就地和遠程。就地狀態下，可通過控製麵板上的觸摸屏對變頻器進行操作；遠程狀態下，可通過用戶多功能端子或者現場總線對變頻器進行設置和監控。

完善的保護功能

GD5000係列高壓變頻器具有完善的保護功能。部分保護功能如下：接(jie)地(di)保(bao)護(hu)，短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)，過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)，過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)，過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)，欠(qian)壓(ya)保(bao)護(hu)，過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)，缺(que)相(xiang)保(bao)護(hu)，光(guang)纖(xian)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)等(deng)。發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)時(shi)，係(xi)統(tong)會(hui)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)警(jing)報(bao)，人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)會(hui)顯(xian)示(shi)故(gu)障(zhang)類(lei)型(xing)以(yi)及(ji)確(que)切(qie)的(de)位(wei)置(zhi)
，同(tong)時(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)會(hui)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)的(de)設(she)置(zhi)進(jin)行(xing)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)，如(ru)當(dang)發(fa)生(sheng)重(zhong)故(gu)障(zhang)時(shi)，係(xi)統(tong)停(ting)機(ji)並(bing)聯(lian)跳(tiao)輸(shu)入(ru)側(ce)高(gao)壓(ya)開(kai)關(guan)。

友好的人機交互界麵

GD5000係列高壓變頻器具有友好、快捷的中文操作界麵
，軟件完全自主開發
，標準化設計；界麵顯示內容豐富且直觀形象
，可操作性強，能夠實時顯示係統狀態變量，具有故障信息查詢、運行數據記錄、變頻器參數查詢及設置等功能。

5.效益分析

    根據變頻器運行數據分析得知
，引風機和給水泵節電率至少達到26%，9台電機總功率為8000kW
，按每年運行300天計算，可節約電能至少為14976000度，當地企業用電電價取0.6元，則年節電費用高達8985600元。

    從cong數shu據ju分fen析xi可ke以yi看kan出chu，使shi用yong變bian頻pin器qi後hou，不bu僅jin在zai節jie能neng方fang麵mian給gei企qi業ye帶dai來lai巨ju大da的de效xiao益yi，而er且qie對dui尿niao素su的de生sheng產chan工gong藝yi有you了le明ming顯xian的de改gai善shan
，如ru無wu啟qi動dong衝chong擊ji電dian流liu，自zi動dong化hua程cheng度du高gao，設she備bei維wei護hu周zhou期qi長chang
，維wei護hu簡jian單dan，成cheng本ben降jiang低di等deng。

6.結束語

晉jin煤mei天tian慶qing尿niao素su生sheng產chan線xian投tou運yun以yi來lai，我wo司si變bian頻pin器qi運yun行xing情qing況kuang良liang好hao
，獲huo得de了le明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi，得de到dao了le客ke戶hu和he現xian場chang操cao作zuo人ren員yuan的de一yi致zhi好hao評ping和he認ren可ke。此ci次ci英ying威wei騰tengGD5000高壓變頻器在煤化企業中的成功運用，不僅幫客戶解決了“高能耗
，低效率”的問題，而且為我司在該行業內的發展打下了堅實的基礎，同時還增強了廣大客戶對我司產品的信心。