Affinity Water 使用丹佛斯变频器节省 30 万英镑

最近在 Affinity Water 彻特西水处理工程中安装的 VLT® AQUA Drive 变频器，预计与为该项目提供的“次优”解决方案相比，在 20 年的运行中可节省超过 30 万英镑的运营成本。丹佛斯变频器的卓越效率源于使用有源滤波器来抑制谐波，采用独特的背部风道冷却概念。

多年来，Chertsey 水处理工程的 4 台高扬程泵均由以 675 V 电压运行的 500 kW 12 脉冲变速驱动控制。但近来，这些老化的变频器已变得越来越不可靠，难以维护。此外，Affinity Water 知道其能源效率远远低于其现代竞争对手。因此，该公司决定是时候更换变频器了。

这些替换装置应满足以下关键要求：应提供尽可能最好的能源效率，满足 G5/4 谐波要求，应适合与不符合 690 V 逆变器用 IEC 60034-25 曲线 B 的绝缘泵电机配合使用。在进行市场调查寻找合适的变频器解决方案后，Affinity Water 最终将选择范围缩小到两个选项。其中一个选项基于带有源谐波滤波器的 VLT® AQUA Drive，而另一个则采用结合有源前端 (AFE) 技术的变频器。

丹佛斯有源滤波器的重要优势是可与变频器的电源并联，这意味着电机电流不会通过该等滤波器。因此，损失比传统滤波器（其中电机电流须通过一个或多个电感）要少得多。其他优势还包括，电机电压不因使用滤波器而受到影响，而使用 AFE 变频器通常可提高约 10%。此外，如遇到有源滤波器故障（不太可能会出现），变频器可继续运行，因为滤波器未直接在电机的当前路径中。

另外，额定功率超过 90 kW 的 VLT® AQUA 变频器拥有背部风道冷却功能，与传统设计的变频器相比，可降低高达 90% 的风机冷却功率。这意味着在系统的整个使用寿命期，所需风机更少，可节省风机所需的能源和更换空气过滤器的费用。

为协助 Affinity Water 在两种出售的替代解决方案中选定一种，丹佛斯工程师对每种解决方案相关的运行成本做了详细的比较。通过比较得出，每台丹佛斯 400 kW VLT® AQUA 变频器的损失比 AFE 替代品低 9.6 kW。

四台泵中有两台正常运转，在此基础上，丹佛斯变频器因此每年将节省 2×9.6×8760 = 168,192 kWh。假设能源成本为每 kWh 0.10 英镑，表示每年可节省能源成本 16,820 英镑，相当于原始投资的 20%。在该系统 20 年的使用寿命期间，能源成本将节省 336,380 英镑。与此同时，CO2 排放量减少，计算所得为 1,776 吨。

这一分析对 Affinity Water 有决定性作用，因此，公司选择了丹佛斯解决方案。项目选择的系统组装集成商是丹佛斯的业务合作伙伴 Saftronics Controls Limited，该公司在满足供水行业的苛刻要求方面拥有丰富经验。Saftronics 选用 IP20 版本的变频器，在 Affinity 675 V 供应系统上使用时额定功率为 400 kW。变频器装在两台由 Saftronics Controls Limited 设计制造的新型电机控制中心，同 du/dt 滤波器一起保护泵电机，因为这些电机能绝缘（但最初不设计用于与变速驱动配合使用）。

每个新型电机控制中心有两台变频器和两台 du/dt 滤波器。这些变频器用于进行有效背部风道冷却。因此，仅需八台冷却风机，而传统变频器估计需要 24 台 。为了最大限度地利用现场的有限空间，在现有的控制面板上安装了有源谐波滤波器。

Saftronics Controls Limited 在利兹工程完成控制面板的制造和全面测试后，将新设备送到了现场并进行了安装和调试。Saftronics 在每个阶段都与 Affinity Water 密切合作，尽量减少工作对水处理工程运营的影响。

装在 Affinity Water 彻特西水处理工程中的新型 VLT® AQUA 变频器现已投入使用 24 个月，性能完全符合规范， 可对泵进行准确可靠的控制，谐波电平很容易满足 G5/4 要求，初步测量证实了预测的节能效果。