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北京利德華福電氣技術有限公司 呂澤玉 一、 引言 在電力、化工、煤礦、冶(ye)金(jin)等(deng)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)領(ling)域(yu)要(yao)求(qiu)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)有(you)極(ji)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。影(ying)響(xiang)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)指(zhi)標(biao)有(you)多(duo)項(xiang),其(qi)中(zhong)在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)其(qi)散(san)熱(re)與(yu)通(tong)風(feng)是(shi)一(yi)個(ge)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)環(huan)節(jie)。目(mu)前(qian)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)有(you)高(gao)-低-高式、元件直接串聯式、中點箝位多電平式、單元級聯式等多種方式,一般來講,上述各種方式的高壓變頻器,其效率一般都可達到96~98%;danyouyushebeigonglvda,zaizhengchanggongzuoshi,rengyaochanshengdaliangdereliang。weibaozhengshebeidezhengchanggongzuo,badaliangdereliangsanfachuqu,youhuasanreyutongfengfangan,jinxinghelideshejiyujisuan,shixianshebeidegaoxiaosanre,duiyutigaoshebeidekekaoxingshishifenbiyaode。 高壓變頻器設備功率較大,4%degonglvsunhaozhuyaoyireliangxingshisanshizaiyunxinghuanjingdangzhong。ruguobunengjishiyouxiaodejiejuebianpinqishidegongzuohuanjingwenduwenti,jiangzhijieweijibianpinqibentideyunxinganquan;最(zui)終(zhong)因(yin)為(wei)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao),導(dao)致(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)跳(tiao)閘(zha)。為(wei)保(bao)證(zheng)變(bian)頻(pin)器(qi)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)運(yun)行(xing)環(huan)境(jing),必(bi)須(xu)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)及(ji)運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)。 二、 冷卻方式 通過變頻器工程應用經驗的積累,針對不同的應用環境現場提供完整的變頻器冷卻係統解決方案。常用的幾種冷卻方式主要包括:⑴ 風道開放式冷卻;⑵ 空調密閉冷卻;⑶ 空-水冷密閉冷卻;⑷ 設備本體水冷卻;⑸ 上述方式組合冷卻。 1. 風道開放式冷卻 1.1冷卻過程 冷風經變頻室通風入口濾網進入變頻器,經過對機體進行冷卻後,再由變頻器風道出風口將熱風排出。 1.2安裝方式 風(feng)道(dao)開(kai)放(fang)式(shi)冷(leng)卻(que)安(an)裝(zhuang)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan),隻(zhi)需(xu)在(zai)變(bian)頻(pin)室(shi)的(de)牆(qiang)壁(bi)上(shang)開(kai)兩(liang)個(ge)通(tong)風(feng)入(ru)口(kou),安(an)裝(zhuang)上(shang)濾(lv)網(wang),然(ran)後(hou)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)櫃(gui)頂(ding)風(feng)罩(zhao)上(shang)向(xiang)外(wai)引(yin)出(chu)出(chu)風(feng)口(kou)風(feng)道(dao)即(ji)可(ke),如(ru)下(xia)圖(tu)1所示:
 1.3係統特點 (1)施工簡單,維護量大; (2)費用低廉; (3)運行穩定性依賴於當地環境 2. 空調密閉冷卻 2.1容量選擇原則 按照變頻器的發熱量和控製室環境實用麵積來選擇空調的容量。 2.2安裝方式 變bian頻pin器qi室shi安an裝zhuang空kong調tiao時shi,要yao求qiu變bian頻pin器qi控kong製zhi室shi空kong間jian要yao盡jin可ke能neng小xiao,並bing且qie做zuo好hao密mi封feng,避bi免mian夏xia季ji室shi外wai溫wen度du高gao帶dai來lai的de加jia熱re效xiao應ying。空kong調tiao的de安an裝zhuang位wei置zhi可ke根gen據ju現xian場chang實shi際ji情qing況kuang布bu置zhi在zai變bian頻pin器qi兩liang側ce。具ju體ti設she備bei布bu局ju如ru下xia圖tu2所示。
 2.3係統特點 (1)急速高效製冷 (2)童鎖功能,防止誤操作 (3)廣角送風,室溫均勻舒適 (4)防冷風設計,送風舒適 (5)獨立除濕 (6)低溫、低電壓啟動 (7)室外機耐高溫運轉 (8)室內密閉冷卻 (9)冷卻功率留有餘量 3.空-水冷密閉冷卻 3.1基本原理 空-水冷卻係統是一種利用高效、環保、節能的冷卻係統,其應用技術在國內處於領先地位。其外形及原理如下圖3所示:
 從變頻器出來的熱風,經過風管連接到內有固定水冷管的散熱器中,散熱器中通過溫度低於33℃delengshui,refengjingguosanrepianhou,jiangreliangchuandigeilengshui,bianchenglengfengcongsanrepianchuichu,reliangbeixunhuanlengqueshuidaizou,baozhengbianpinqikongzhishineidehuanjingwendubugaoyu40℃。 安(an)裝(zhuang)空(kong)冷(leng)器(qi)要(yao)求(qiu)必(bi)須(xu)在(zai)密(mi)閉(bi)環(huan)境(jing)中(zhong),為(wei)了(le)提(ti)高(gao)冷(leng)卻(que)效(xiao)果(guo),安(an)放(fang)設(she)備(bei)的(de)空(kong)間(jian)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao)。流(liu)入(ru)空(kong)冷(leng)器(qi)的(de)水(shui)為(wei)工(gong)業(ye)循(xun)環(huan)水(shui),為(wei)保(bao)護(hu)設(she)備(bei),要(yao)求(qiu)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)PH值為中性,且無腐蝕損壞銅鐵的雜質,進水的水壓一般為0.2~0.3Mpa,進水溫度≤33℃。 空冷器的維護簡單易行,一般半年維護1次,進行冷卻管道衝洗。 3.2施工安裝 單套係統一台變頻器配備兩台空冷器;單台故障時,不會對係統產生較大影響。具體設備布局如圖4、5所示。空冷器的安裝位置可根據現場實際情況布置在變頻器正麵或背麵。
 圖4
 圖5 假如現場供水量不足,為適應現場情況,還可提供獨立的冷卻水係統方案。該方案在現有冷卻係統基礎上增加獨立的機力冷卻塔、水處理裝置、zengyabengzhandengshebei,manzuxianchangshebeibianpingaizaoxiangmudulilengquedeyaoqiu,tongshihaikeweixianchanggongyelengqueshuixitongbaoliuyidingdelengqueshuiliangweixianchangjinhouzengjiashebeitigongxiangyingdelengqueshuiliangyudu。
 圖6:升壓泵現場圖 3.3安全性能評價 設she備bei整zheng體ti安an裝zhuang於yu高gao壓ya變bian頻pin配pei電dian室shi牆qiang外wai,采cai用yong風feng道dao與yu變bian頻pin器qi的de櫃gui頂ding排pai氣qi口kou直zhi接jie連lian接jie,提ti高gao了le冷leng卻que器qi的de設she備bei運yun行xing效xiao率lv,能neng夠gou對dui變bian頻pin器qi排pai出chu的de熱re氣qi直zhi接jie降jiang溫wen處chu理li。同tong時shi,避bi免mian冷leng卻que水shui管guan線xian在zai高gao壓ya室shi內nei布bu局ju容rong易yi出chu現xian破po裂lie後hou漏lou水shui危wei及ji高gao壓ya設she備bei運yun行xing安an全quan的de嚴yan重zhong事shi故gu發fa生sheng。在zai空kong―冷係統的設計當中,為了防止空冷器出口側凝露冷風帶水排入室內,對空冷器的出風口、風速等指標進行設計計算;保證良好的排壓情況下,運行安全穩定。另外,為防止空冷器漏水後進入室內,在空冷器的出口側設置了淋水板;當(dang)漏(lou)水(shui)或(huo)有(you)積(ji)水(shui)時(shi),可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)排(pai)向(xiang)室(shi)外(wai)。完(wan)整(zheng)的(de)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),有(you)效(xiao)減(jian)低(di)了(le)輔(fu)助(zhu)係(xi)統(tong)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)以(yi)及(ji)對(dui)主(zhu)要(yao)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)。 3.4係統特點 (1)設備安裝簡單、快捷。 (2)設備使用壽命長、故障率低、性能可靠。 (3)設備的運營成本是同等熱交換功率空調的1/3-1/4倍。 (4)室內密閉冷卻、幹淨衛生;變頻器維護量低。 (5)無需濾網清洗。 (6)事故情況下可采用通風冷卻,不影響設備安全。 (7)冷卻功率留有餘量 4.設備本體水冷卻 從(cong)散(san)熱(re)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)說(shuo),水(shui)冷(leng)是(shi)非(fei)常(chang)理(li)想(xiang)的(de)。但(dan)是(shi),水(shui)循(xun)環(huan)係(xi)統(tong)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)高(gao),安(an)裝(zhuang)複(fu)雜(za),維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da),而(er)且(qie)一(yi)旦(dan)漏(lou)水(shui),會(hui)帶(dai)來(lai)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。所(suo)以(yi),能(neng)夠(gou)用(yong)空(kong)氣(qi)冷(leng)卻(que)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)場(chang)合(he),就(jiu)不(bu)要(yao)采(cai)用(yong)水(shui)冷(leng)。  圖7 5.冷卻係統指標及運行成本比較 各種冷卻方式的指標及運行成本比較見下表所示: 冷卻方式 風道開放式 空調密閉式 空-水冷卻 本體水冷 設備投資 低 高 高 很高 冷卻效果 一般 好 好 好 適用範圍 ≤1600kW ≤1000kW ≤6000kW >6000kW 適用地域 0-35℃ 無要求 有冷卻水 無要求 適用環境 潔淨 粉塵大 粉塵大 無要求 溫度控製 當地溫 22-35℃ 20-35℃ 20-30℃ 維護量 大 較小 小 小 運行成本 低 很高 較低 較高 運營費用(元/kW) 0.0291 0.178 0.0458 0.089 三、 結束語 根據南北方地域、溫度、濕度、設備安全等多方麵因素,秉承“適合的才是最好的”服務理念,根據用戶的實際需求提供完美的高壓變頻冷卻係統解決方案,力求做到係統最優、安全穩定、經濟性高。 在1600kW以上大功率、超大功率高壓變頻器當中,空-水冷卻係統方案仍具有較強的適應性和技術優勢。在山西某電廠2×3400kW引風機變頻器項目中充分證明:采用完全密閉的空水冷卻方式,運行效果極佳,安全度高,充分顯示出該種冷卻在大功率、超(chao)大(da)功(gong)率(lv)產(chan)品(pin)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)優(you)勢(shi),大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)產(chan)品(pin)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)性(xing)能(neng),且(qie)節(jie)約(yue)了(le)大(da)量(liang)的(de)二(er)次(ci)能(neng)耗(hao)和(he)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben),體(ti)現(xian)了(le)項(xiang)目(mu)良(liang)好(hao)的(de)綜(zong)合(he)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。總(zong)之(zhi),開(kai)發(fa)和(he)選(xuan)擇(ze)新(xin)型(xing)高(gao)效(xiao)散(san)熱(re)技(ji)術(shu)對(dui)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)進(jin)行(xing)冷(leng)卻(que),是(shi)提(ti)高(gao)設(she)備(bei)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)措(cuo)施(shi)。
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