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市政供水行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動

1市政供水行業(yè)特點

2傳統(tǒng)市政供水電控柜主要缺失

3 市政供水行業(yè)待解決電氣問題

4 各種啟動裝置啟動特性比較

5 瘦斯達替代傳統(tǒng)電控柜的主要效益

6 傳統(tǒng)交直交變頻器的缺失

1.市政供水行業(yè)特點

市政供水里面耗電量最大為污水處理廠及輸送水泵、加壓泵等，傳統(tǒng)市政供水的水泵均運行在“大馬拉小車”工況下較多，電機采用不能隨意啟停方式控制導(dǎo)致能源利用率較低，因此存在許多節(jié)能技術(shù)改造空間。

許多市政供水選用高壓電機軟啟動器作為降壓啟動設(shè)備，通過一段時間的運行驗證，發(fā)現(xiàn)啟動效果不是很理想，啟動電流約在200-600%之間，接近全壓啟動電流，效果有限，而且無法帶載啟動（交流電機的電壓與轉(zhuǎn)矩平方成比例），因此檢修或停用一段時間后水泵生銹后再啟動很困難，同時必須再投資節(jié)能改造、無功補償?shù)仍O(shè)備。

也有使用高壓變頻器作為節(jié)能改造用途，當(dāng)前多電平變頻器的電流諧波污染問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到二次變電所，現(xiàn)在高壓變頻器用量較多導(dǎo)致諧波電流進入一次變電所，嚴(yán)重影響電力公司大面積的供電質(zhì)量；高壓變頻器的運行損耗達到最低25%，運行效率極低，電機壽命縮短，節(jié)能效果甚微；高壓多電平變頻器不值得使用在節(jié)能驅(qū)動用途。

2.傳統(tǒng)市政供水電控柜主要缺失

高壓單元串聯(lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理，高壓10KV經(jīng)過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級，再經(jīng)過功率單元變頻調(diào)速，最后串聯(lián)起來輸出為10KV電壓等級。

高壓變頻器缺失：

1.移相變壓器的損耗最低10%，全部驅(qū)動運行損耗達到25%左右。

2.低壓變頻器本身運行時會增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。

3.高壓變頻器PWM高頻開關(guān)導(dǎo)致電機發(fā)燙運行損耗提高10%左右。

4.高壓變頻器本身的損耗約2-4%。

5.電網(wǎng)諧波污染無法忍受；諧波污染影響到二次變電所，大功率影響到一次變電所。

6.如果需要諧波治理等于再購買一臺高壓變頻器，那么運行損耗再加倍計算。

7.高壓變頻器投資金額極高，加上故障率極高，回收時間遙遙無期。

8.高壓變頻器的PWM波形帶來嚴(yán)重的無線電干擾（EMI）問題。

9.風(fēng)機水泵設(shè)備一般不允許調(diào)速，調(diào)速以后所有運行參數(shù)均改變（壓力、流量平方下降），調(diào)速后負(fù)載設(shè)備運行效率急劇惡化。

10.高壓變頻器的電子元器件太多，損耗大，發(fā)熱量高，導(dǎo)致產(chǎn)品故障率極高。

通過以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風(fēng)機、水泵、壓縮機節(jié)能改造，這是所有已經(jīng)使用高壓單元串聯(lián)變頻器節(jié)能改造驗證的共同結(jié)果。

3.市政供水待解決電氣問題

1.降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動力線等相關(guān)費用。

2.電機啟動時無啟動沖擊電流，應(yīng)該允許多次啟動不會影響到電網(wǎng)及驅(qū)動電機。

3.有效降低電網(wǎng)啟動容量，最好沒有啟動沖擊電流。

4.降低流動電費；允許多次啟停方式提高電機能源利用率。

5.解決大馬拉小車問題，減免無功補償設(shè)備。

6.防止水錘現(xiàn)象，防止水管破裂，有效解決水管破裂問題。

7.可免除再投資購買各種電氣輔助設(shè)備（沒有環(huán)境污染問題）。

8.能夠智能自動化節(jié)能驅(qū)動控制，通過壓力、流量反饋信號閉環(huán)控制。

9.具備現(xiàn)代化人機界面控制，各種通訊接口或觸摸屏人機界面。

4.各種啟動裝置啟動特性比較。

5.瘦斯達替代傳統(tǒng)電控柜的主要效益

1.電氣投資總成本下降30%左右，包括電網(wǎng)容量下降，動力線及開關(guān)設(shè)備等。

2.電控柜體積縮小80%。

3.電網(wǎng)容量下調(diào)25%，沒有啟動沖擊電流。

4.接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制，沒有火花拉弧現(xiàn)象。

5.可利用多次啟動方式（無啟動沖擊電流）節(jié)能控制-流動電費下降20%左右。

6.不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補償、污染防治設(shè)備。

7.具有功因控制技術(shù)（PFC功能），解決大馬拉小車問題。

8.具有遠程監(jiān)控功能，局網(wǎng)、總線、RS-485，MODBUS-RTU，PROFIBUS-DP

9.全方位電機保護功能，電機不再燒毀。

10.具有防水錘減速功能，避免停機水錘現(xiàn)象。

11.智能全數(shù)字電控柜，顯示屏或觸摸屏現(xiàn)代化人機界面。

6.使用傳統(tǒng)交直交變頻器的缺失

傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重，又是采用高頻載波PWM技術(shù)，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導(dǎo)致驅(qū)動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅(qū)動線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。

低壓電壓型變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因為使用移相變壓器導(dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價格高、器件多、故障率高、運行效率低的特點。

傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問題嚴(yán)重，治理需要投資高于變頻器的價格，而且無法全部有效抑制，治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動的價值。