市政供水行业现代化节能驱动

1市政供水行业特点

2传统市政供水电控柜主要缺失

3 市政供水行业待解决电气问题

4 各种启动装置启动特性比较

5 瘦斯达替代传统电控柜的主要效益

6 传统交直交变频器的缺失

1.市政供水行业特点

市政供水里面耗电量最大为污水处理厂及输送水泵、加压泵等，传统市政供水的水泵均运行在“大马拉小车”工况下较多，电机采用不能随意启停方式控制导致能源利用率较低，因此存在许多节能技术改造空间。

许多市政供水选用高压电机软启动器作为降压启动设备，通过一段时间的运行验证，发现启动效果不是很理想，启动电流约在200-600%之间，接近全压启动电流，效果有限，而且无法带载启动（交流电机的电压与转矩平方成比例），因此检修或停用一段时间后水泵生锈后再启动很困难，同时必须再投资节能改造、无功补偿等设备。

也有使用高压变频器作为节能改造用途，当前多电平变频器的电流谐波污染问题已经严重影响到二次变电所，现在高压变频器用量较多导致谐波电流进入一次变电所，严重影响电力公司大面积的供电质量；高压变频器的运行损耗达到最低25%，运行效率极低，电机寿命缩短，节能效果甚微；高压多电平变频器不值得使用在节能驱动用途。

2.传统市政供水电控柜主要缺失

高压单元串联变频器采用串联叠加性原理，高压10KV经过移相变压器降压改变相序及电压等级，再经过功率单元变频调速，最后串联起来输出为10KV电压等级。

高压变频器缺失：

1.移相变压器的损耗最低10%，全部驱动运行损耗达到25%左右。

2.低压变频器本身运行时会增加电网变压器的谐波损耗2-5%。

3.高压变频器PWM高频开关导致电机发烫运行损耗提高10%左右。

4.高压变频器本身的损耗约2-4%。

5.电网谐波污染无法忍受；谐波污染影响到二次变电所，大功率影响到一次变电所。

6.如果需要谐波治理等于再购买一台高压变频器，那么运行损耗再加倍计算。

7.高压变频器投资金额极高，加上故障率极高，回收时间遥遥无期。

8.高压变频器的PWM波形带来严重的无线电干扰（EMI）问题。

9.风机水泵设备一般不允许调速，调速以后所有运行参数均改变（压力、流量平方下降），调速后负载设备运行效率急剧恶化。

10.高压变频器的电子元器件太多，损耗大，发热量高，导致产品故障率极高。

通过以上分析后就知道单元串联高压变频器不适合做风机、水泵、压缩机节能改造，这是所有已经使用高压单元串联变频器节能改造验证的共同结果。

3.市政供水待解决电气问题

1.降低电气总投资成本，也就是降低电控柜、动力线等相关费用。

2.电机启动时无启动冲击电流，应该允许多次启动不会影响到电网及驱动电机。

3.有效降低电网启动容量，最好没有启动冲击电流。

4.降低流动电费；允许多次启停方式提高电机能源利用率。

5.解决大马拉小车问题，减免无功补偿设备。

6.防止水锤现象，防止水管破裂，有效解决水管破裂问题。

7.可免除再投资购买各种电气辅助设备（没有环境污染问题）。

8.能够智能自动化节能驱动控制，通过压力、流量反馈信号闭环控制。

9.具备现代化人机界面控制，各种通讯接口或触摸屏人机界面。

4.各种启动装置启动特性比较。

5.瘦斯达替代传统电控柜的主要效益

1.电气投资总成本下降30%左右，包括电网容量下降，动力线及开关设备等。

2.电控柜体积缩小80%。

3.电网容量下调25%，没有启动冲击电流。

4.接触器采用半导体过零开关控制，没有火花拉弧现象。

5.可利用多次启动方式（无启动冲击电流）节能控制-流动电费下降20%左右。

6.不必再投资购买节能改造、技术改造、无功补偿、污染防治设备。

7.具有功因控制技术（PFC功能），解决大马拉小车问题。

8.具有远程监控功能，局网、总线、RS-485，MODBUS-RTU，PROFIBUS-DP

9.全方位电机保护功能，电机不再烧毁。

10.具有防水锤减速功能，避免停机水锤现象。

11.智能全数字电控柜，显示屏或触摸屏现代化人机界面。

6.使用传统交直交变频器的缺失

传统电压型变频器采用交直交技术造成电网谐波电流污染严重，又是采用高频载波PWM技术，带来了极大的无线电干扰（EMI）与PWM污染问题，导致驱动电机损耗提高10%左右，电腐蚀现象严重，线圈承受3倍的突波电压，电机驱动线集肤效应严重。

低压电压型变频器驱动系统的损耗超过15%以上，高压多电平控制技术因为使用移相变压器导致效率再降低10%以上，因此传统高压变频器体积大、价格高、器件多、故障率高、运行效率低的特点。

传统电压型变频器的环境污染问题严重，治理需要投资高于变频器的价格，而且无法全部有效抑制，治理设备的损耗更大。因此完全失去了节能驱动的价值。