Прогнозується, що приводи VLT® AQUA, нещодавно встановлені на водоочисних спорудах Chertsey в Affinity Water, дозволять заощадити понад третину мільйона фунтів експлуатаційних витрат протягом їх 20-річного терміну служби в порівнянні із «наступним кращим» рішенням, запропонованим для проекту. Виняткова ефективність приводів змінного струму Danfoss є результатом використання активних фільтрів для придушення гармонік і унікальної концепції охолодження в зворотному каналі.
Протягом багатьох років чотири високопродуктивних насоса на водоочисних спорудах у Чертсі контролювалися 12-імпульсним приводом з регульованою частотою обертання 500 кВт, що працюють на 675 В. Однак, останнім часом ці застарілі приводи стають все більш ненадійними і складними в обслуговуванні. Крім того, Affinity Water знала, що вони набагато менш енергоефективні, ніж їх сучасні аналоги. Тому компанія вирішила, що прийшов час замінити диски.Протягом багатьох років чотири високопродуктивних насоса на водоочисних спорудах у Чертсі контролювалися 12-імпульсним приводом з регульованою частотою обертання 500 кВт, що працюють на 675 В. Однак, останнім часом ці застарілі приводи стають все більш ненадійними і складними в обслуговуванні. Крім того, Affinity Water знала, що вони набагато менш енергоефективні, ніж їх сучасні аналоги. Тому компанія вирішила, що прийшов час замінити диски.
Основні вимоги до замін полягали в тому, що вони повинні забезпечувати максимально можливу енергоефективність, відповідати вимогам гармонік G5/4 і повинні підходити для використання із двигунами насосів з ізоляцією, яка не відповідає стандарту IEC 60034-25, крива B для використання з інвертором 690 В. Вивчивши ринок відповідних приводних рішень, Affinity Water в кінцевому підсумку змогла звузити вибір до двох альтернатив. Один з них був заснований на приводах VLT® AQUA з фільтрами активних гармонік, в той час як інші використовували приводи, що використовують технологію активного зовнішнього інтерфейсу (AFE).
Важливою перевагою активних фільтрів Danfoss є те, що вони підключені паралельно до джерела живлення приводу, що означає, що струм двигуна не проходить через них. Таким чином, втрати набагато нижче, ніж у звичайних фільтрів, де струм двигуна повинен проходити через один або кілька індукторів. Додаткові переваги полягають в тому, що використання фільтрів не впливає на напругу двигуна, тоді як з приводами AFE воно зазвичай підвищується приблизно на 10%. Крім того, в малоймовірному випадку виходу з ладу активного фільтра привід може продовжувати працювати, оскільки фільтр не знаходиться безпосередньо на шляху струму до двигуна.
Крім того, приводи VLT® AQUA з номінальною потужністю понад 90 кВт мають охолодження в зворотному каналі, що знижує необхідну потужність охолодження вентилятора на 90% в порівнянні з традиційними приводами. Це означає, що потрібно менше вентиляторів, що дозволяє економити енергію, необхідну для живлення вентиляторів, і вартість заміни повітряних фільтрів протягом терміну служби системи.
Щоб допомогти Affinity Water прийняти рішення між двома запропонованими альтернативними рішеннями, інженери Danfoss провели дуже докладне порівняння експлуатаційних витрат, пов'язаних з кожним з них. Це показало, що втрати з приводами Danfoss 400 кВт VLT® AQUA будуть на 9,6 кВт менше на привід, ніж з альтернативами AFE.
Виходячи з того, що два з чотирьох насосів будуть нормально працювати, приводи Danfoss будуть, отже, економити 2 x 9,6 x 8760 = 168 192 кВтг на рік. Припускаючи, що вартість енергії становить 0,10 фунта стерлінгів за кВтг, це означає економію витрат на енергію в розмірі 16 820 фунтів стерлінгів на рік, що еквівалентно 20% початкових інвестицій. За 20 років експлуатації системи економія енергії складе 336 380 фунтів стерлінгів. Скорочення викидів CO2 за той же період склало 1776 тонн.
Цей аналіз виявився вирішальним для Affinity Water, і компанія вирішила використовувати рішення Danfoss. Системним збирачем, обраним для проекту, була компанія Saftronics Controls Limited, бізнес-партнер Danfoss, який має великий досвід роботи у відповідності з жорсткими вимогами галузі водопостачання. Saftronics вибрала версії приводів IP20 з номінальною потужністю 400 кВт при використанні в системі живлення Affinity 675 В. Приводи були встановлені в двох нових центрах управління двигунами, розроблених і виготовлених Saftronics Controls Limited, разом з фільтрами du/dt для захисту двигунів насосів, оскільки вони мають ізоляцію, яка з самого початку не призначалася для використання з приводами з регульованою швидкістю.
У кожному з нових центрів управління двигунами розміщені два приводи і два фільтра du / dt. Приводи призначені для ефективного охолодження заднього каналу. Через це треба було тільки вісім охолоджувальних вентиляторів в порівнянні з 24 - числом, оціненим для звичайних приводів. Щоб найкращим чином використовувати обмежений простір, доступним на сайті, активні фільтри гармонік були встановлені в існуючих панелях управління.
Після створення і повного тестування панелей управління на своїх заводах в Лідсі, Saftronics Controls Limited доставила нове обладнання на місце, встановила і ввела його в експлуатацію. На кожному етапі Saftronics працювала в тісній співпраці з Affinity Water, щоб мінімізувати вплив робіт на операції з очищення води.
Нові приводи VLT® AQUA, встановлені на водоочисних заводах Affin Water в Чертсі, працюють уже 24 місяці і повністю відповідають технічним вимогам. Вони забезпечують точне і надійне управління насосами, рівні гармонік легко відповідають вимогам G5/4, а попередні вимірювання підтверджують, що прогнозована економія енергії буде досягнута.