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Affinity Water 使用丹佛斯变频器节省 30 万英镑

2016年10月12日星期三
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。