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汇报材料
2010年6月1日
江苏力普电子科技有限公司
公司简介
江苏力普电子科技有限公司是一家致力于高、低变频调速系统开发、研制、生产、
销售、服务的高新技术企业。公司注册资金1亿元,为ISO9001认证企业,拥有现代化的
科研大楼、标准厂房、整机设备生产线。依托加拿大归国博士后为首的清华大学技术团
队为科学技术创新队伍,汇聚了国内一大批业界精英充实公司技术、品质、生产、营销
等各个岗位,成为公司高速发展的中坚力量,保证力普产品质量的稳定可靠。公司研发
的高压变频器和电子半导体项目属于国家鼓励类环保节能产品。
公司从成立伊始就始终坚持“以品
质保证为基础,以科技创新谋发展,
以品牌服务赢市场”的经营理念。
在不断吸收国内外先进技术的基础
上,坚信电力电子产业必须坚定不
移地走科技兴企之路。 拥有自主知
识产权的江苏力普LPMV系列高压变
频器已通过了国家电控配电设备质
量监督检验中心/天津发配电及电控
设备检测所的型式试验和中国电力
科学研究院输配电及节电技术国家
工程研究中心的谐波测试。
江苏力普电子科技公司坚持以江苏力普电子科技公司坚持以““立立
足国内,面向世界足国内,面向世界””的销售方针,在浙的销售方针,在浙
江温州、上海、江苏南通分别设立了三江温州、上海、江苏南通分别设立了三
个变频器生产基地。个变频器生产基地。LPMVLPMV系列高压变系列高压变
频调速装置、采用多脉波移相整流技术,频调速装置、采用多脉波移相整流技术,
额定工况下的网侧功率因数近似为额定工况下的网侧功率因数近似为11;;
增强型增强型VVVFVVVF控制技术或矢量控制技术,控制技术或矢量控制技术,
输出转矩大,动态响应速度快;当功率输出转矩大,动态响应速度快;当功率
单元故障时,甚至一相全部故障,系统单元故障时,甚至一相全部故障,系统
可自动仅将故障单元切除,并采用独创可自动仅将故障单元切除,并采用独创
的局部中性点偏移算法,使系统三相对的局部中性点偏移算法,使系统三相对
称降频运行,且降频量最小。产品服务于电厂称降频运行,且降频量最小。产品服务于电厂
工业、冶金、钢铁、石油化工、建材、能源、工业、冶金、钢铁、石油化工、建材、能源、
交通、通讯等工业领域,为提升电能质量、优交通、通讯等工业领域,为提升电能质量、优
化控制与节能降耗提供完整的解决方案。公司化控制与节能降耗提供完整的解决方案。公司
在全国已发展了四十多个直销、服务分公司,在全国已发展了四十多个直销、服务分公司,
并不断开拓海外市场,其产品已大量出口美洲并不断开拓海外市场,其产品已大量出口美洲
、欧洲、非洲、中东及南亚等地区,努力实现、欧洲、非洲、中东及南亚等地区,努力实现
引领中国电力电子行业迅猛发展的目标。不断引领中国电力电子行业迅猛发展的目标。不断
提高质量,谋求创新,始终站在用户的立场上提高质量,谋求创新,始终站在用户的立场上
,彻底贯彻现场主义,努力成为用户最信任的,彻底贯彻现场主义,努力成为用户最信任的
合作伙伴。合作伙伴。
产品介绍
LPMVLPMV系列高压变频调速系统组成部分包括控制柜、功率柜、系列高压变频调速系统组成部分包括控制柜、功率柜、
变压器柜及旁路柜(可选),如图变压器柜及旁路柜(可选),如图
●●高效率、无污染、高功率因数高效率、无污染、高功率因数
●●先进的故障单元旁路运行先进的故障单元旁路运行
●●高性能的控制技术高性能的控制技术
●●高可靠性高可靠性
●●故障自诊断能力强故障自诊断能力强
●●全中文人机控制界面全中文人机控制界面
●●先进、及时、迅捷、完美的售后服务先进、及时、迅捷、完美的售后服务
LPMVLPMV变频调速系统特点变频调速系统特点
控制柜是整个高压变频调速系统的核心,它根
据用户在本地或远程的操作和设置,并采集系统中
电压、电流模拟量,及各开关量,进行逻辑处理和
计算后,决定并控制各功率单元的动作,进一步驱
动电机,满足输出要求。
控制柜中包括不间断电源UPS、断路器、可编
程逻辑控制器PLC、DSP控制板、IO板、光纤板、液
晶操作人机界面及控制按钮、开关等。其中,所有
的计算在DSP控制板中进行。控制核心为专业设计
的双DSP,并辅之以FPGA和CPLD,它们的采用不但
可进行高速运算,实现复杂的控制功能,而且还大
大简化了控制电路的设计,提高了控制系统的可靠
性。
控制柜控制柜
功率柜是变频器功率主电路核心的部分,它由多个完
全相同的功率单元组成,各功率单元的输出电压串联叠加
后组成输出到电机的三相电压。功率单元中的主功率器件
为IGBT,所采用的IGBT耐压为1700V级的IGBT。
功率柜功率柜
通过采用了具有自主知通过采用了具有自主知
识产权的优化识产权的优化PWMPWM控制技术,控制技术,
使得输出到电机的电压波形使得输出到电机的电压波形
非常接近正弦波,谐波含量非常接近正弦波,谐波含量
小,小,dv/dtdv/dt小,无需额外增加小,无需额外增加
滤波器,可以直接输出到普滤波器,可以直接输出到普
通异步电动机,且对变频器通异步电动机,且对变频器
到电机的电缆长度没有要求。到电机的电缆长度没有要求。
功率单元和控制柜之间通过功率单元和控制柜之间通过
高速可靠的光纤进行通信高速可靠的光纤进行通信,,可可
有效避免电磁干扰,提高系有效避免电磁干扰,提高系
统的可靠性。统的可靠性。
变压器柜变压器柜
主要为高压隔离移相变压器。功率单元皆由
隔离移相变压器二次侧供电,且二次侧依次相差
一个相位差,可实现重化串联整流。在移相变压
器的一次侧中,各折算的二次侧电流叠加后,其
电流波非常逼近正弦波,因此对电网的谐波干扰
非常小,完全满足国际、国内包括IEEE519-1992
和GB/T14549-93在内各种标准
的要求。同时,也改善了系统
的功率因数。变压器柜中同时
包括温度临测控制器的测温点,它实时循环监测
各相绕组的温度,当温度高于预定设置值时,会
启动变压器柜下部的6个冷却风扇。同时,变压
器温度监测控制器会及时在变压器故障时,把信
息立即反馈给控制柜,保证了变压器可靠运行。
旁路柜旁路柜 旁路柜为为可选件,可以不采用旁路柜,高压输入和输出线
通过变压器柜中的接线端子进行连接。如果采用旁柜时,也可选
择手动旁路或自动旁路方式,相应地,旁路柜的构成也不相同。
手动旁路方式的旁路柜主要由高压真空接触器、隔离手动旁路方式的旁路柜主要由高压真空接触器、隔离
刀闸、电压互感器等构成,它的主要作用是在高压变频刀闸、电压互感器等构成,它的主要作用是在高压变频
器检修时,为高压电机从电网直接提供高压电源,不影器检修时,为高压电机从电网直接提供高压电源,不影
响用户的使用。在使用时可进行变频运行和工频运行的响用户的使用。在使用时可进行变频运行和工频运行的
切换。电压互感器可对输扩的高电压进行检测,判断输切换。电压互感器可对输扩的高电压进行检测,判断输
入、输出电压的质量和是否出现故障,为进高性能的控入、输出电压的质量和是否出现故障,为进高性能的控
制提供依据。制提供依据。
自动方式时的旁路柜主要包括真空接触器等设备,可自动方式时的旁路柜主要包括真空接触器等设备,可
以不需要人工操作,通过控制柜的可编程序(以不需要人工操作,通过控制柜的可编程序(PLCPLC)自)自
动进行控制,并在系统出现故障时,把变频器输出到电动进行控制,并在系统出现故障时,把变频器输出到电
机的三相输出自动切除并切换到电网直接供电,不会导机的三相输出自动切除并切换到电网直接供电,不会导
致系统停机。致系统停机。
风机风机
变频器上所配冷却风机:变压器柜配变频器上所配冷却风机:变压器柜配
置置77台冷却风机(其中柜顶配置了台冷却风机(其中柜顶配置了11台台
德国进口洛森的风机,其他德国进口洛森的风机,其他66台放置在台放置在
干式变压器绕组底部),在变压器送干式变压器绕组底部),在变压器送
电后自动运行。柜体上还设置了温度电后自动运行。柜体上还设置了温度
显示系统。功率柜根据功率大小配置显示系统。功率柜根据功率大小配置33
台具有世界领先技术,德国进口洛森台具有世界领先技术,德国进口洛森
一离心式冷却风机。一离心式冷却风机。
嵌入式工控机是一种基于嵌入式工控机是一种基于WINDOWS CEWINDOWS CE平台的平台的
一体化人机界面,它的操作权限分级且能保证一体化人机界面,它的操作权限分级且能保证
设备的可靠运行,它提供友好的全中文操作界设备的可靠运行,它提供友好的全中文操作界
面。面。
嵌入式工控机可以实现远程监控和网络化控嵌入式工控机可以实现远程监控和网络化控
制,并且用户可以现场设定现实参数及控制逻制,并且用户可以现场设定现实参数及控制逻
辑,它的本机启动界面和控制界面如下:辑,它的本机启动界面和控制界面如下:
监控界面监控界面
项目背景
根据国家根据国家““十一五十一五””规划,节约能源已经上升为我国的基本国策。提规划,节约能源已经上升为我国的基本国策。提
出在五年之内,全国总能源消耗出在五年之内,全国总能源消耗 要降低要降低20%20%左右。因此,首先对国有大、左右。因此,首先对国有大、
中型企业进行了能源审计,然后,企业领导与上级主管机关签订节能降中型企业进行了能源审计,然后,企业领导与上级主管机关签订节能降
耗保证书,以实现节能的目标。耗保证书,以实现节能的目标。
风机、水泵是量大,面广的通用生产机械,各行各业中都有使用(例风机、水泵是量大,面广的通用生产机械,各行各业中都有使用(例
如,冶金、电力、水泥等)。在变工况运行中,如果采用变转速方式,如,冶金、电力、水泥等)。在变工况运行中,如果采用变转速方式,
节电效果十分显著,至少能节约节电效果十分显著,至少能节约20%20%以上的电能。有些运行工况,节电以上的电能。有些运行工况,节电
可达可达50%~60%50%~60%以上。以上。
工业企业中,由电动机消耗的电能,占全国发电量的工业企业中,由电动机消耗的电能,占全国发电量的60%~70%60%~70%,其,其
中高、低压电动机消耗的电能各占一半左右。为了能使运行中电动机改中高、低压电动机消耗的电能各占一半左右。为了能使运行中电动机改
变转速,我们开发了适用于高压异步电动机变速运行的高压变频装置系变转速,我们开发了适用于高压异步电动机变速运行的高压变频装置系
列。型号为列。型号为LPMV06LPMV06和和LPMV10LPMV10。。
技术研发
图1是低电压交直交电压型单相输出的变频器,例如输入50Hz、690V交流电压,则输
出约为690V左右电压、频率可调的单相电源,称为功率单元。
采用一台移相变压器,其一次绕组额定电压可以为6kV或10kV,二次侧有多套三相对称
低压绕组,例如,每套绕组的线电压为690V。每套三相对称绕组输出的690V电压作为
图1功率单元的输入,然后再将几个(例如5个)相同功率单元的输出单相电压彼此串
联起来组成一相,其相电压达690×5=3450V。其他两相也都用5个功率单元彼此串联,
再把变频器三相输出接成Y接,则可实现最高输出为 V可变压、变频的电
压,给三相6kV高压电动机供电,实现变速运行。如果网侧电压为10kV,变压器二次侧
每相至少需要8套(有的9套)独立的低压三相对称绕组,给8个(或9个)功率单元供
电(整机共24个或28个),则变频器可输出最高10kV的可变压、变频电压,给10kV电动
机供电。
为了减小网侧谐波,把变压器做成移相式变压器,即变压器二次侧的每个三相对称绕
组输出线电压彼此要移相。如果是5个功率单元串联,则彼此相互移相12°电角度;如
果是8个功率单元串联,则移相角度为°电角度。经过移相处理,网侧谐波含量极
小。
图1
图2为每相由多个功率单元串联组成的变频器。由于变频器每相采用功率单元串联技
术,其输出电压的波形更接近正弦波,人们称为“完美无谐” 变频器。不会增加电动机的
附加损耗。
这种输出接近正弦波电压的变频器,其dv/dt很小,对电机绝缘无任何影响。
关键技术:
□ 光纤通讯技术:采用先进独创的高速光纤通讯技术,使得低压部分和高压部分完全隔离
(专利号:);
□ 采用双DSP+FPGA协同控制方式(专利号:),功能分块、接口简单,系
统运行可靠;(专利号:);
□ 所有低压供电均采用独立保护方式,可有效避免故障扩散;
□ 功率单元由直流母线直接供电,无需外部供电,减少故障环节(专利号:
)、(专利号:);
□ 具有可靠的功率单元旁路设计,当功率单元故障时,后
可被自动切除。甚至一相功率单元全部故障,除将故障单
元切除外,由于采用独创的局部中性点偏移算法,仍能使
系统三相对称降容运行(专利号:200810110);
□ 具有系统变频/工频自动互切技术。当变频器故障无法运行
时,系统可自动切换到工频运行,待变频器检修完毕后,可切
换回变频,继续运行;
重载和轻载最优控制的飞车启动功能。电机不需要停机,即可
自动寻找电机转速,再次拖动电机到给定转速;
□ 具有过压失速和自动限流技术,电机在加速和减速时,保证
系统安全。
图2
技术规范见表1
表1
系
统
技术方案 串联H桥高压变频器
使用标准 GB/-2006;Q/HDHPQ001-2008
效率 ﹥(额定负载)
网侧功率因数 ﹥(20%额定负载以上)
谐波 输入电流总谐波畸变率﹤4%;输出电压总谐波畸变率﹤2%
输
入
网侧额定电压 LPMV06系列:6KV±10%;LPMV10系列:10KV±10%
网侧频率 50Hz/60Hz±10%
控制电源 3相380V,50Hz/60Hz
输
出
适配电机功率 LPMV06系列:315~5000KW;LPMV10系列:500~8000KW
输出电压 LPMV06系列:0~6KV;LPMV10系列:0~10KV
输出频率 ~120 Hz
过载能力 125%额定负载,60秒;150%额定负载,立即保护
运行
控制
特性
电机控制方式 增强型VVVF控制;矢量控制
频率分辨率 数字设定: Hz;模拟设定:%×最大频率
频率稳定精度 数字设定:± Hz;模拟设定:±%×最大频率
加减速时间 ~3600s
转矩特性 基频以下恒转矩,基频以上恒功率
操作控制方式 本地控制;远程DCS控制;远程通讯控制
通讯接口 RS485;Profibus-DP
用户DCS接口
模拟输入:4~20mA/0~10V;
模拟输出:0~20mA/0~10V;
继电器输出:250VAC/2A,30VDC/1A;
开路集电极输出:24VDC,最大100mA,输出阻抗30~35Ω。
保护功能
变频器输入过压、欠压保护;电机过载保护;变频器过流保护;功率单元直
流过压、欠压保护;功率单元通讯故障保护;功率单元过热保护;功率单元
输入缺相保护;变压器过热保护;控制电源故障保护;风机电源故障保护;
柜门打开保护等。
其他功能
非对称式PWM技术;局部中性点偏移控制;自动限流控制;过压失速控制;
功率单元自动旁路控制;瞬时断电再启动功能;直流制动功能等。
结构
型式
整体结构 拼装柜式
外形尺寸 宽:3000~11900mm;深:1200~1800 mm;高:2200~2800 mm
防护等级 IP20或定制
冷却方式 强制风冷
使用
环境
存储温度 -20℃~+60℃
环境湿度 0℃~+40℃
相对湿度 5%~95%(无凝露)
海拔高度 ﹤1000米,1000米以上降额使用或定制
LPMV06(额定电压6kV)系列规格见表2
产品型号
额定容量
(kVA)
适配电机功率
(kW)
额定输出电流
(A)
适配功率单
元
外形尺寸(宽×深×高,
mm)
重量(kg)
LPMV06/400 400 315 40 LPG040
3000×1200×2200 3500~4000
LPMV06/500 500 400 50 LPG050
LPMV06/625 625 500 60 LPG060
LPMV06/800 800 630 80 LPG080
LPMV06/1000 1000 800 100 LPG100
4500×1200×2200 4300~5000
LPMV06/1250 1250 1000 120 LPG120
LPMV06/1600 1600 1250 150
LPG170
4900×1200×2200 5500
LPMV06/1800 1800 1400 170
4900×1300×2200 5500~6500
LPMV06/2000 2000 1600 190
LPG240LPMV06/2250 2250 1800 215
LPMV06/2500 2500 2000 240
LPMV06/2800 2800 2240 270
LPG340 6600×1400×2320 7000~8200LPMV06/3150 3150 2500 300
LPMV06/3500 3500 2800 340
表2
LPMV10(额定电压10kV)系列规格见表3
表3
产品型号
额定容量
(kVA)
适配电机功
(KW)
额定输出电流
(A) 适配功率单元
外形尺寸
(宽×深×高,mm)
重量
(kg)
LPMV10/625 625 500 35 LPG040
4400×1200×2200 4500LPMV10/800 800 630 45 LPG050
LPMV10/1000 1000 800 60 LPG060
LPMV10/1250 1250 1000 70 LPG080 4700×1200×2200 5000
LPMV10/1600 1600 1250 90
LPG100
6300×1200×2200 6500
LPMV10/1800 1800 1400 100
6300×1300×2200 6700
LPMV10/2000 2000 1600 115 LPG120
LPMV10/2250 2250 1800 130
LPG170
6600×1300×2200 7000
LPMV10/2500 2500 2000 145
LPMV10/2800 2800 2240 160 6600×1400×2200 7200
LPMV10/3150 3150 2500 180
LPG240 6900×1500×2400 8000~9000LPMV10/3500 3500 2800 200
LPMV10/4000 4000 3150 230
LPMV10/4500 4500 3550 260
LPG340 8000×1600×2500 9500~10500LPMV10/5000 5000 4000 290
LPMV10/5600 5600 4500 330
LPMV10/6300 6300 5000 360
LPG480 8200×1700×2700 10500~11500LPMV10/7000 7000 5600 410
LPMV10/8000 8000 6300 460
LPMV10/9000 9000 7100 510 LPG600 11900×1800×2800 14500~19500
基于产品技术的成熟和生产条件的优势,项目具有经济效益的同时,对于环
境保护及能源节约都起到相当好的作用。为此,更需要得到国家各项目政策的扶
持,以便更能发挥项目的市场作用.使得经济效益和社会效益进一步扩大。
所研制的串联H桥高压变频装置LPMV06和LPMV10,经国家电控配电设备质量
监督检验中心进行测试,应检验的项目,如一般检验、轻载、过载、温升、输出
电压不对称度、输出电压对谐波含量以及频率调节等都进行了检验。所有被检验
的项目全部合格。详见检验报告。
所研制变频器产品部分客户见附件
附 件
序号 单位名称 型号 功率 使用负载
1 湖州协鑫环保热电有限公司 LPMV06/500 400KW 引风机
2 宜兴市双龙水泥有限公司 LPMV10/1250 1000KW 高炉鼓风机
3 宜兴市双龙水泥有限公司 LPMV10/1250 1000KW 风机
4 宜昌花林水泥有限公司 LPMV10/1750 1400KW 风机
5 宜兴市双龙水泥有限公司 LPMV10/1000 800KW 风机
6 红塔滇西水泥股份有限公司 LPMV06/630 500KW 生料磨排风机
7 红塔滇西水泥股份有限公司 LPMV06/800 630KW 生料磨排风机
8 红塔滇西水泥股份有限公司 LPMV06/800 630KW 窑尾排风机
9 宁夏金海超宇建材有限公司 LPMV10/630 500KW 一次风机
10 江西电化高科有限责任公司 LPMV06/700 500KW 风机
11 吐鲁番市源泰铸造有限公司 LPMV10/1250 1000KW 风机
12 吐鲁番市源泰铸造有限公司 LPMV10/1250 1000KW 风机
13 吐鲁番市源泰铸造有限公司 LPMV10/1250 1000KW 风机
产品新技术创新点
11)双)双DSPDSP控制的非对称的控制的非对称的PWMPWM技术技术
使用双使用双DSPDSP++FPGAFPGA协同控制方式,保证了系统高速实时运算及监控的要求,采用独创协同控制方式,保证了系统高速实时运算及监控的要求,采用独创
的非对称式的非对称式PWMPWM技术,使得电网侧与电机侧的谐波含量非常低,总谐波畸变率仅为技术,使得电网侧与电机侧的谐波含量非常低,总谐波畸变率仅为%%~~
%%。国家标准要求总谐波畸变率。国家标准要求总谐波畸变率≤≤4%4%。目前国内高压变频器厂家采用的都是常规的对称。目前国内高压变频器厂家采用的都是常规的对称
PWMPWM技术,使用较老的技术,使用较老的1616位单片机或单位单片机或单DSP+CPLDDSP+CPLD控制方式,其总谐波畸变率为控制方式,其总谐波畸变率为%%~~4%4%。。
22)) 独创的矢量平衡算法独创的矢量平衡算法
采用高性能的矢量控制技术,输出转矩大,低频转矩脉动小,动态响应速度快。提出了两采用高性能的矢量控制技术,输出转矩大,低频转矩脉动小,动态响应速度快。提出了两
种开关矢量控制的算法,来保持各功率单元的功率平衡。国内厂家大部分采用的是普通的种开关矢量控制的算法,来保持各功率单元的功率平衡。国内厂家大部分采用的是普通的
VVVFVVVF控制技术,低频输出时转矩较小,转矩脉动明显。控制技术,低频输出时转矩较小,转矩脉动明显。
33)) 独创的局部中性点偏移算法独创的局部中性点偏移算法
独创的局部中性点偏移算法独创的局部中性点偏移算法((已经申请发明专利已经申请发明专利)),使系统三相对称降频运行,且降频量在,使系统三相对称降频运行,且降频量在
同行业产品中最小。现有的同类产品当功率单元出现故障时一般采用处理方式是把另两相同行业产品中最小。现有的同类产品当功率单元出现故障时一般采用处理方式是把另两相
同位的无故障单元切除,达到三相平衡的目的。对于通常的故障功率单元旁路方法,由于同位的无故障单元切除,达到三相平衡的目的。对于通常的故障功率单元旁路方法,由于
无故障相的相应功率单元也需被旁路(对称旁路方法),使得输出电压下降幅度较大,不无故障相的相应功率单元也需被旁路(对称旁路方法),使得输出电压下降幅度较大,不
利于变频器的出力。也有部分公司采用中性点偏移技术,但每相仅能旁路两个单元,以利于变频器的出力。也有部分公司采用中性点偏移技术,但每相仅能旁路两个单元,以
6KV6KV的六单元串联系列为例,当某一相功率单元全部故障旁路时,国内其他厂家的产品都的六单元串联系列为例,当某一相功率单元全部故障旁路时,国内其他厂家的产品都
要跳到工频旁路或停止运行,只有国外西门子公司能在此状态下输出要跳到工频旁路或停止运行,只有国外西门子公司能在此状态下输出50%50%电压运行,本公电压运行,本公
司的产品在此状态下可做到司的产品在此状态下可做到57%57%的输出电压。的输出电压。
44)) 系统具有独特的操作和故障记录功能,可自动记忆并显示操作人员的所有按键操作、系统具有独特的操作和故障记录功能,可自动记忆并显示操作人员的所有按键操作、
重要的运行指令、报警和故障信息、系统异常时的关键变量和参数等,便于操作人员查重要的运行指令、报警和故障信息、系统异常时的关键变量和参数等,便于操作人员查
找与分析故障原因。找与分析故障原因。
55)) 完整的工频完整的工频//变频自动互切技术:高压变频调速系统设置工频旁路切换柜,变频器变频自动互切技术:高压变频调速系统设置工频旁路切换柜,变频器
发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,
手动旁路需人工操作,时间较长,适应于无备用装置或不重要的运行工况,自动旁路可手动旁路需人工操作,时间较长,适应于无备用装置或不重要的运行工况,自动旁路可
在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。
项目技术指标及国内外已有的同类技术全面综合比较
项目的技术指标主要包括:
系统的输出电压谐波。国内目前通过鉴定的产品,最好的结果也在3%以上,且是在
50Hz 额定工况下测量达到的。我们公司的产品,在30Hz时,测量得到的谐波也仅有
%。总之,谐波的性能指标在国内处于领先性能,且已经进入国际先进行列。
产品体积。由于采用了功率单元前后布局,集中风道中置的设计原则,尤其是中小容量
的变频器,体积在全国处于最小宽度,仅有3m宽。在国内处于领先地位。
故障时的降容量。由于采用了独创的局部中性点偏移技术,故障时能够最大限度的利用正
常单元,提高输出能力。该项技术在国际上处于领先地位,性能已经超过了国际上最好的
公司Robicon(现已被西门子收购)。例如,在A相全部功率单元处于故障时,国内所有的变
频器都必须停止工作;西门子公司的输出电压要降低到50%左右,而我们的输出电压仅降
低到57%左右。产品不断优化,在调试和运行中故障率低。很好地完成预计目标。
与国内外同类产品相比较而言,系统具有先进性:
1 系统使用的是双DSP+FPGA协同控制方式,采用独创的非对称式PWM技术。电网侧与电机
侧的谐波含量非常低,总谐波畸变率仅为~2%.目前大部分厂家的谐波畸变率为
%~3%,变频器常规应用的脉宽调制PWM技术,上,下半波依时间坐标轴表现为对称.其波形
除基波外,谐波分量较大.为了减小所研制的高压(6KV,10KV)大功率(200KW-2000KW0变频器
的电流,电压谐波畸变率,首次提出一种非对称PWM控制.谐波比一般PWM方法可以至少再降1
-2%.
2 当功率单元出现故障时,甚至于一相全部故障,系统可自动将故障单元切断,通过局
部中性点偏移,使系统三相对称降频运行。具降频量在同行业产品中最小。而其它同类产
品的处理方法是把另外两相同位无故障单元切断,达到三相平衡的目的。对于故障功率单
元旁路方法。由于无故障相的相应功率单元也被旁路,使得输出电压下降幅度较大。不利
于变频器运行。
2009 2009年年1010月,我公司的月,我公司的33台高压变台高压变
频调速装置(频调速装置(LPMV-6/800KVALPMV-6/800KVA两台,两台,
LPMV-6/630KVALPMV-6/630KVA一台)在云南红塔滇一台)在云南红塔滇
西水泥股份有限公司成功运行。西水泥股份有限公司成功运行。
经过经过66个月的运行,无任何故障,运个月的运行,无任何故障,运
行正常,节电率达行正常,节电率达40%40%左右。左右。
产品用户现场
我公司为宜兴双龙水泥有限公司提供的两我公司为宜兴双龙水泥有限公司提供的两
台高压变频器台高压变频器LPMV-10/1250KVALPMV-10/1250KVA,于,于20092009年年
66月完成交货,根据用户需求,完成所有安装月完成交货,根据用户需求,完成所有安装
调试工作,调试过程中,故障报警可靠,各种调试工作,调试过程中,故障报警可靠,各种
保护完备,工频或变频运行正常。变频器保护完备,工频或变频运行正常。变频器77月月
份正式投入使用,并通过了份正式投入使用,并通过了8080小时无故障生产小时无故障生产
考核,运行期间原系统与变频器接口正常,控考核,运行期间原系统与变频器接口正常,控
制精度高,系统运行稳定,节能效果显著,各制精度高,系统运行稳定,节能效果显著,各
项指标均达到技术要求。项指标均达到技术要求。
我公司为山东玉皇化工有限公司提供的我公司为山东玉皇化工有限公司提供的33台台
高压变频器高压变频器LPMV-10/630KVA,LPMV-10/630KVA,于于20102010年年11月中旬月中旬
完成所有的调试工作,调试过程中报警准确,各完成所有的调试工作,调试过程中报警准确,各
项保护完备,工频方式和变频方式运行正常。项保护完备,工频方式和变频方式运行正常。33台台
高压变频器连续无故障运行高压变频器连续无故障运行216216小时,运行期间控小时,运行期间控
制精度高,系统运行稳定。制精度高,系统运行稳定。
20102010年年11月月1818日进行了远程控制实验,完成日进行了远程控制实验,完成
了高压变频器远程控制并伴有反馈频率,达到远了高压变频器远程控制并伴有反馈频率,达到远
程精确控制。程精确控制。
通过变频器的改造,降低了系统的损耗,增通过变频器的改造,降低了系统的损耗,增
加的企业的利益,节电率达加的企业的利益,节电率达25%25%左右。左右。
20092009年年1212月,我公司为吐鲁番市源泰铸造有限公司月,我公司为吐鲁番市源泰铸造有限公司
提供的两台高压变频器提供的两台高压变频器LPMV-10/1250KVALPMV-10/1250KVA成功运行,连成功运行,连
续无故障运行续无故障运行33个月,在运行期间控制精度高,系统运行个月,在运行期间控制精度高,系统运行
稳定,节电率达到稳定,节电率达到21%21%左右。左右。
经济效益分析
能源是经济发展的物质基础,也是经济社会科学、可持续发展重要制约因素。
作为世界第二大能源消费国,我国一直高度重视能源和节能工作,早20世纪80年
代初就提出了“能源开发与节约并重,把节约放优先位置”方针,将节能纳入国
民经济和社会发展计划。
江苏力普电子科技有限公司致力于高、低压变频调速系统开发、研制、生产、
销售、服务的高新技术。公司研发的高压变频器和电子半导体项目属于国家鼓励
类环保节能型产品。产品服务于电厂工业、冶金钢铁、石油化工、建材、能源、
交通、通讯等工业领域,为提升电能质量、优化控制与节能降耗提供完整的解决
方案。公司始终坚持“以品质保证为基础,以科技创新谋发展,以品牌服务赢市
场”的经营理念。
高压变频装置节能效果明显,采用变频调速后,可实现电机的软启动,延长电机
使用寿命,减少管道的振动与磨损;变频器的先进性、可靠性已得到水泥,化工,
电力,钢铁等各工业应用的证实。对于许多高压大功率的辅机设备推广和采用高
压变频调速技术,不仅可以取得相当显著的节能效果,是节能降耗的一个有效的
途径,而且也得到国家产业政策的支持,为广大用户创造了更大的经济效益和社
会效益。 保障国民经济持续快速协调健康发展,使每一个发电公司和发电厂充
分认识到自己社会责任,把节约能源,提高能效利用效率,减少环境污染作为企
业持续、健康发展内动力。
工业企业选用高压变频调速系统进行节能改造时的选型可更加关注产品的技术性
能、设备运行稳定性与可靠性,在实际设备运行维护中加强管理,为国产大功率高
压变频器进一步的推广应用提供了良好的参考经验,从而为国家节能降耗、采用变
频器节能技改后可以节约大量电能,投资回收期短,缓解了电力供需紧张局面,减
少了设备维护费用,降低了员工的劳动强度,提高产品质量,降低了产品的生产成
本,顺应当前期节能降耗大形势, 有着极大的经济和社会效益。可节约能源,降低单
位产值能耗,对行业来讲,是降低产品单耗。
到目前为止,公司已批量投产,已运行的高压变频装置为22台,为水泥,化工,钢
铁,热电厂,石油工业等多行业提供了节能解决方案。通过运行测试经济效益明显。
以下是列举几个不同容量机组各类高压变频装置改造后经济效益进行详细比较分析
说明:
1、 湖州协鑫环保热电有限公司电网采用6kV电压,其锅炉引风机工况如下: 改造设
备名称:引风机,电机功率:355KW,额定电流:(A),额定电压:6000(V),实际运行电
流:27 ( A ) 现场引风机采用阀门调节风量,使能量大量的浪费在阀门上,采用变频
调速,可将风门全开,利用变频器调节电机转速,达到现场所需风量。采用变频调
速技术后可以随工艺的要求实现电机的智能转速调节,保证风机、水泵高效运行,
并节约富裕压力,大幅减少能耗,达到节电目的,其效率比挡板或阀门调节方式约
高20~40%。
如电费按元/KWh计算,一年内节约电费:1882140KWH*元/度=万元
2、浙江长青水泥厂改造项目,其设备电机参数工况如下:
循环水泵电机额定功率为560KW,额定电压10KV,额定电流为,功率因数为
,阀门全开的情况下,实际运行电流为35A。
即 :通过阀门调节,给水泵的实际消耗功率:
P1=*U*I*COSΦ=*10000*35*=
即:阀门调节消耗功率 K1=P1/P*100%=94%
查表可得:变频调节消耗功率为K2=73%
可知节电率:(K1-K2)/K1*100%=22%
年节约电费:560KWX22%X7200小时元/度=万元
3、化工厂风机改造项目,电机型号10KV/400KW,根据以往我公司产品在其它公司
所使用的情况分析所得,节电率在20%—30%之间,我们以最保守的节电率20%来
计算,假设此风机设备全额运行,则消耗功率400KW,即在投入高压变频高压设备
后,消耗功率为:
400KW*(1-20%)=320KW
按年运行时间7200小时,电费元/度计算:
则节电费为:(400KW-320KW)*7200小时*元/度
=34万元。
按照上面10KV/400KW的估算方案,我们可以估算出10KV/560KW电机型号的节电
费为:
560KW*(1-20%)=448KW
(560KW-448KW)*7200小时*元/度
=48万元。
由此两台10KV/560KW的型号可节省电费96万元
对于已运行的22台的高压变频装置的节能方案及现场运行效果比对,所有项目的平
均节电率应在30%到35%之间,90%以上的设备达到并高出预期节能效果.若变频装
置以7200小时/年运行,电费元/度来计算,目前投产的22台高压变频装置正常运
行带给所有企业的总年节电费用约1100万元,为国家电力年节电达近2000万度.因设
备为企业一次性固定资产投入,扣除设备运行维护费用.一次性改告造完成后,每年不
需要其它额外投入,设备按10年进行折旧待摊来计算,企业可在两年内收回设备成本,
并长期获利.经济效益十分可观.若按企业项目全面投产后的产量800台来计算,则年
节约电费可达40000万元,为国家电力节电可达7000万度,将为国家节能减排工程尽
到义务.长远来看,是一项利国利民的事业.有着很高的社会效应.高压变频装置不仅是
降低了企业在环保方面的投入,同时又减少了机械的磨损和消耗.降低了风机房的噪
音,更是满足了企业生产工艺方面和环保的要求,特别是对于高耗能的企业更是社会
效益显著.
综上所述,生产高压变频装置,不但是给相关的企业节约了成本投入,提高了工作效率的
同时提高了经济收入,经济效益不可言喻.同时在节约能源,造福子孙后代的方面有着深
远的社会效益.
目前全国有一定规模的高压变频器生产企业只有十来家,其中主要分布在北京,广东
及华东地区。主要的生产企业有利德华福、东方日立、山东风光、广州智光、哈尔滨
九州等企业。国外企业主要有西门子、罗宾康、罗克韦尔、及ABB等企业。其中罗宾
康的高压变频器业务已被西门子收购。其他后进入的企业包括湖北三环、鞍山荣信、
国电南自等。
2005年、2006年、2007年、2008年前五名国内厂商合计的市场份额中,国内厂商的
市场份额合计达到了43%、51%、56%、60%。国内厂商已经逐步发展成为市场的主
要力量。对进口产品的替代特征明显。国内销售的高压变频器产品可以分为两大类,
一类是国内企业生产的中国品牌产品,另一类是进口或国内组装的国外品牌产品。由
于2000年后,国内企业在高压变频技术和生产工艺方面有了质的突破,技术成熟度提
高,生产和制造工艺流程得到改善,产品运行稳定性和可靠性大幅提升,生产成本大
幅下降,并且国内企业比国外企业更了解中国的电力运行环境和客户的实际需求且提
供更及时可靠的服务,使得国产品牌对进口国外品牌的替代十分明显,国产品牌的市
场份额在短短的十几年中实现了从无到有,从少数到多数的变化,统计显示,2008年
国产品牌的市场份额已经达到了74%。国家经委预计在今后十五年内,使我国变频器
总需求的投资额在500亿元以上,而其中60%一70%是高压大功率变频器。
江苏力普电子科技有限公司总投资江苏力普电子科技有限公司总投资亿元人民币,占地面积约为亿元人民币,占地面积约为6670066700㎡㎡,,
年生产能力达到年生产能力达到600600套,预计年销售额套,预计年销售额亿元人民币,其中年利润亿元人民币,其中年利润亿元亿元
人民币,税收人民币,税收42004200万元人民币。是目前高压变频器行业中建设规模最大的企万元人民币。是目前高压变频器行业中建设规模最大的企
业之一。综上所述,高压变频器目前处于行业的上升期,具有广阔的市场前业之一。综上所述,高压变频器目前处于行业的上升期,具有广阔的市场前
景,符合国家的发展政策,是值得肯定和推广的新技术,更具有较好的经济景,符合国家的发展政策,是值得肯定和推广的新技术,更具有较好的经济
效益和巨大的社会效益。效益和巨大的社会效益。