DSQC202 ABB DSQC202 ABB DSQC202 ABB
核工業(yè)西南物理研究院建于1965年，隸屬中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司，是我國(guó)最早從事核聚變能源開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)研究院；是我國(guó)磁約束核聚變領(lǐng)域唯一獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的單位；為我國(guó)核聚變能源開(kāi)發(fā)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，在國(guó)際上享有較高的聲譽(yù)。
中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A（HL－2A）是核工業(yè)西南物理研究院與德國(guó)馬克斯?普朗克等離子體物理研究所(IPP)科技合作建設(shè)而成的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置；是我 國(guó)第一個(gè)具有偏濾器位形的托卡馬克裝置。2009年在HL－2A裝置上首次實(shí)現(xiàn)了偏濾器位形下高約束模式運(yùn)行，這是我國(guó)磁約束聚變實(shí)驗(yàn)研究史上具有里程碑意義的重大進(jìn)展，標(biāo)志著我國(guó)磁約束聚變能源開(kāi)發(fā)研究綜合實(shí)力與水平得到了極大的提高。
為保證環(huán)流器二號(hào)裝置（HL-2M）能量的充足供應(yīng)，機(jī)組采取機(jī)械儲(chǔ)能、脈沖放電工作方式。利用合康提供的HIVERT-Y6/1200（6kV/10000kW）高壓水冷變頻調(diào)速系統(tǒng)拖動(dòng)8500kW電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，以滿足不同工況下脈沖發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)、放電跟蹤和再加速要求，并根據(jù)中央控制系統(tǒng)指令進(jìn)行自動(dòng)控制。
二、總體方案
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在國(guó)內(nèi)此種負(fù)載用途應(yīng)用屬于首例，我公司非常重視，從研發(fā)到生產(chǎn)特別成立專(zhuān)項(xiàng)小組來(lái)完成這具有重要意義的項(xiàng)目，拿出公司最強(qiáng)的技術(shù)力量來(lái)確保此項(xiàng)任務(wù)的圓滿完成。
根據(jù)技術(shù)參數(shù)，選用HIVERT-Y6/1200高壓變頻裝置，額定輸出電流為1200A，適配電機(jī)功率為10000kW。由手車(chē)斷路器式自動(dòng)旁路柜、啟動(dòng)柜、主變壓器柜、功率單元柜、控制柜、水循環(huán)系統(tǒng)、接線柜等幾部分組成。
該項(xiàng)目結(jié)合脈沖發(fā)電機(jī)組的工況特性，融入了全數(shù)字矢量控制、IGBT并聯(lián)設(shè)計(jì)、疊層母排技術(shù)、單元制動(dòng)功能、水冷散熱方式等多項(xiàng)高端技術(shù)。
設(shè)備具備如下優(yōu)勢(shì)：
1.全數(shù)字矢量控制，系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)；電流環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并能獲得較好的電流跟蹤性能。速度環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，能有效地限制動(dòng)態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量，加快響應(yīng)速度。
2.IGBT并聯(lián)設(shè)計(jì)，采用了選進(jìn)的并聯(lián)均流技術(shù)，有效提高了電流密度，具有均勻熱分布、靈活布局以及較高電氣性能等優(yōu)勢(shì)。
3.疊層母排技術(shù)，以更低的電壓降實(shí)現(xiàn)高電流承載能力，容易散熱冷卻, 溫升更小，可有效減少內(nèi)部雜散電感減少內(nèi)部寄生電感；降低尖峰電壓，保護(hù)IGBT。
4.單元制動(dòng)功能，有效解決變頻器在減速運(yùn)行或者對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，因電機(jī)反饋給變頻器能量引起的單元母線過(guò)壓?jiǎn)栴}。
5.全封閉式水循環(huán)散熱方式，提高了散熱效率，變頻器溫升小，溫度恒定，有利于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。
關(guān)鍵詞： 變頻器 電機(jī)
摘要：隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展，可以使木馬以不同的速度旋轉(zhuǎn)，既增加了娛樂(lè)性，又節(jié)省了電能。ACI變頻器成功應(yīng)用于88座旋轉(zhuǎn)木馬上，該木馬為兩層設(shè)計(jì)，設(shè)備直徑12米，含護(hù)欄15米，設(shè)備高度14米，設(shè)備總共44噸，可坐88人，主拖動(dòng)電機(jī)為三相380V/25KW六極電機(jī)。
游樂(lè)場(chǎng)是兒童自由自在玩耍的地方?，F(xiàn)代游樂(lè)場(chǎng)通常會(huì)有蹺蹺板、旋轉(zhuǎn)木馬、秋千、單杠、雙杠、滑梯、吊環(huán)、玩具小屋、旋轉(zhuǎn)木馬及迷宮等。這些游樂(lè)設(shè)施能夠幫助兒童發(fā)展協(xié)作能力、使身體強(qiáng)健及學(xué)會(huì)處世技巧，而且又可提供娛樂(lè)及享受。其中，旋轉(zhuǎn)木馬是小朋友最喜歡玩的一種游樂(lè)設(shè)施，傳統(tǒng)的木馬以一種固定的速度運(yùn)行，缺乏趣味性和刺激性。
隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展，可以使木馬以不同的速度旋轉(zhuǎn)，既增加了娛樂(lè)性，又節(jié)省了電能。ACI變頻器成功應(yīng)用于88座旋轉(zhuǎn)木馬上，該木馬為兩層設(shè)計(jì)，設(shè)備直徑12米，含護(hù)欄15米，設(shè)備高度14米，設(shè)備總共44噸，可坐88人，主拖動(dòng)電機(jī)為三相380V/25KW六極電機(jī)。
一.ACI變頻器產(chǎn)品特點(diǎn)
1.采用電機(jī)專(zhuān)用處理器DSP矢量控制
2.動(dòng)態(tài)性能穩(wěn)定，反應(yīng)速度快，適合于頻繁起動(dòng)正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合
3.豐富的端子功能,滿足不同需求
4.低頻轉(zhuǎn)矩輸出150%，轉(zhuǎn)速精度0.5%，低頻運(yùn)行特性良好
5.標(biāo)準(zhǔn)RS485/Modbus通信接口，內(nèi)置PID，簡(jiǎn)易PLC
6、載波頻率可調(diào)，靜音運(yùn)行
7.體積緊湊，安裝方便，操作簡(jiǎn)單
8.采用SMT全貼裝生產(chǎn)及三防漆處理工藝
9.保護(hù)功能全面，安全運(yùn)行。
二.ACI變頻器對(duì)旋轉(zhuǎn)木馬改造
1.改造要求，
木馬先以20HZ運(yùn)行30秒，然后以30HZ運(yùn)行30秒，再以40HZ運(yùn)行1分鐘，最后以50HZ運(yùn)行30秒停止。
2.根據(jù)電機(jī)型號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇37KW通用變頻器，參數(shù)設(shè)置如下；
三.改造后效果
1.電動(dòng)機(jī)不需長(zhǎng)期高速運(yùn)行，工作電流大幅度下降，節(jié)電效果顯著；
2.由于變頻器取代了液耦調(diào)速，消除了機(jī)械及液耦高故障率的缺陷，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用降低；
3.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)及噪聲明顯下降，軸承溫度也有很大的下降；
4.交流變頻調(diào)速器，以適用性強(qiáng)、可靠性高、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)，受到用戶(hù)的歡迎。
4.3節(jié)能計(jì)算
我們通過(guò)兩種方式來(lái)闡述變頻改造后的節(jié)能效果，一是橫向比較，A泵工頻運(yùn)行與B泵變頻運(yùn)行下的比較；二是縱向比較，B泵2013年工頻運(yùn)行與改造后變頻運(yùn)行下的比較。
節(jié)能計(jì)算之橫向比較
電泵節(jié)電量計(jì)算：A泵（工頻）與B泵（變頻）在同負(fù)荷下運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較
●B電泵節(jié)能量=（250MW負(fù)荷下）A泵消耗總電量-B泵變頻消耗總電量-B前置泵消耗總電量-低壓柜消耗總電量；
●A泵消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）A泵電流439A*額定電壓6 kV *1.732*功率因數(shù)0.84*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=29135866度
●B泵變頻消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）B泵變頻器輸入側(cè)電流245A*額定電壓6 kV *1.732*功率因數(shù)0.98*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=18970391度；
●B前置泵消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）B泵前置泵運(yùn)行電流20.9A*額定電壓6kV*1.732*功率因數(shù)0.84*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=1387106度；
●低壓柜消耗總電量=20kW*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=152060度；
●節(jié)能量= A泵消耗總電量- B泵變頻消耗總電量- B前置泵消耗總電量-低壓柜消耗總電量=8626309度
●節(jié)能效率=節(jié)能量/ A泵消耗總電量*100%=29.6%。
●節(jié)能效益=節(jié)能量*0.22元（合同電價(jià)）=189.7787萬(wàn)元
節(jié)能計(jì)算之縱向比較
電泵節(jié)電量計(jì)算：即B泵（變頻）與B泵（13年工頻運(yùn)行數(shù)據(jù)）在同負(fù)荷下運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較
●B電泵節(jié)能量=（250MW負(fù)荷下）B泵13年消耗總電量-B泵變頻（預(yù)計(jì)）消耗總電量-B前置泵消耗總電量（預(yù)計(jì)）-低壓柜消耗總電量（預(yù)計(jì)）；
●B泵13年消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）26987715度
●B泵變頻消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）B泵變頻器輸入側(cè)電流245A*額定電壓6 kV *1.732*功率因數(shù)0.98*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=18970391度；
●B前置泵消耗總電量=（250MW負(fù)荷下）B泵前置泵運(yùn)行電流20.9A*額定電壓6kV*1.732*功率因數(shù)0.84*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=1387106度；
●低壓柜消耗總電量=20kW*13年B泵運(yùn)行時(shí)間7603h=152060度；
●節(jié)能量= B泵13年消耗總電量- B泵變頻消耗總電量- B前置泵消耗總電量-低壓柜消耗總電量=6478158度
●節(jié)能效率=節(jié)能量/ A泵消耗總電量*100%=24%。
●節(jié)能效益=節(jié)能量*0.22元（合同電價(jià)）=142.5194萬(wàn)元
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