高力通系列智能化节电装置
一、概述
高力通系列智能化节电装置是将变频调速技术应用于大功率高压电机调速的一种电力换流装置，是国家大型设备节能技术改造及建设推广项目，应用范围广泛。应用该系列节电装置能大幅度降低电机的电耗，其节能效果一般在10%以上，具有明显的节能与环保效益，对提高企业的能源利用率，延长设备的使用寿命，减少设备运行费用与设备维护费用，确保用户的用电质量与用电的可靠性，能起到极大的促进作用。
二、节电原理
高力通系列智能化节电装置采用先进的功率单元串联叠波技术、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法和高性能IGBT功率器件，可靠性高、性能优越、操作简便。采用多电平直接高—高方式，直接6KV、10KV高压输入， 6KV、10KV高压输出。通过控制软件对整个系统进行实时监测与动态跟踪，采集系统的运行信息，对系统原有运行状态适宜度进行重新计算，计算出最佳运行工作点，控制变频装置按照软件计算出最佳运行数据运行，从而达到高效节电的目的。
三、性能体现
(1)节电率：综合节电率可达20%以上；
(2)采用优化SPWM控制，多功率单元串联结构，输出电流谐波极小，效率高；
(3)采用最新一代IGBT功率模块，载波频率达16kHz以上，实现电机静音运行；
(4) 内置智能逻辑控制系统，可实现就地、远控、DCS、开环、闭环等多状态的切换，在闭环状态下可实现自动的PID算法的鲁棒性控制。
(5)触摸屏、模拟电位器、程序运行、计算机接口等多种输入方式，控制方式灵活；
(6)具有电流自动限幅，转速自动跟随功能，适用于多种复杂工况；
(7)标准的工业化控制接口，具有4-20mA工业化模拟量输入/输出，全隔离数字状态量输入/输出。
(8) 瞬时输出电压自动调整，输入电压存在较大波动时，输出电压也基本保持不变；
(9)液晶字符、图形显示，人机界面友好；
(10)保护功能完善，设备短路、过流、过载、过压时，系统均能即时保护。
四、产品优势：
1、采用多核心控制结构技术。采用美国TI公司生产的高速数字信号处理器DSP，与Altera公司生产的FPGA及CPLD相结合，分别实现不同的算法与控制逻辑，系统运算速度高，控制方便，保护可靠。
2、具有独特的外观结构设计（层次骨架式电气柜，专利号：200920164366.7；节电器（层次骨架式），专利号：200930194001.4），拆装方便，有利于设备的维修和维护；有效的进行了屏蔽，降低了驱动线路相互之间的干扰，提高了设备运行的稳定性；不仅防水、防尘功能显著，而且散热效果也比较明显；可以根据需要增加功率模块的数量，从而增大输出功率，为大功率高压设备控制奠定了基础。
3、短时断电不停机功能。在具有双备用、紧急互投的高压电源系统中，当电源进线切换时，一般会出现0.1到1.5秒的失电间隔，若节能设备停机可能会引起系统急停或解列。我们采用特殊的DSP控制逻辑，在失电时将回转系统中的飞轮动能转换为功率单元的备用电源电能，可使节能装置在短时失电时保持稳定运行。
4、同步投切功能。在节电与市电运行之间的切换过程中，用电设备始终有电源供给，不会有瞬时缺电或者合闸电流冲击，实现无扰切换，确保现场工艺不受影响，大幅度提高了用电设备运行的安全性。
五、技术参数
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额定容量
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250～12500KW/315～16000KVA
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额定电压
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6KV/10KV(-20%～15%)
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额定频率
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50Hz/60Hz(-10%～10%)
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控制电源
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380VAC,1～5KW(依功率等级而定)
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控制器
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高速数字信号处理器DSP与现场可编程门阵列FPGA相结合。
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输入功率因数
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>0.96
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效率
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>0.96变频部分>98%
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输出频率范围
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0Hz～50Hz
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频率分辨率
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0.01Hz
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过载能力
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120% 一分钟； 150% 三秒
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瞬时过流保护
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200%立即保护（可根据用户要求定制）
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模拟量输入输出
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两路4～20mA，可按用户要求进行标准化扩展
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开关量输入输出
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可按用户要求进行标准化扩展
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冷却方式
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风冷
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运行环境温度
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-10°C～40°C
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相对湿度
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≤90％，无凝露
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海拔高度
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海拔2000 m以下
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该系列产品可广泛应用于石油、化工、钢铁、水泥、煤炭、矿山、发电等行业的风机、泵类、空压机、皮带机等电动机类负载。
七、典型案例
化工行业
山东柠檬生化有限公司是安丘市龙头企业，其电厂有锅炉风机八台，液力耦合器启动，风门调节风量，这种控制方式非常浪费能量。
2008年我们对该公司的多台高压风机进行节电改造，采用了高性能高压变频节能系统，节电率为28.75%，每年为客户节约300多万元的电费，按装置设计寿命20年计算可为客户创造约6000多万元的经济效益，取得了客户的高度好评。
矿山行业
1.冀中能源邯郸矿务局煤矿矿井风机为两台500KW（每台两个250KW电机）对旋轴流风机，电压6KV。平时风量调节靠调整风叶角度实现，这种调整方式造成了大量的浪费。
我公司根据现场运行情况，结合用户的需求对两台风机做了节能改造，安装我公司的LH-GY高压节电装置后节电率在35%以上，为客户每年节约电费约240万元，根据节电装置运行周期20年计算可为客户带来经济效益约4800万元。大大节约了开支，降低了生产成本。
2.新汶矿业集团有限责任公司建企于1956年，为“世界500强”企业山东能源集团有限公司最大子公司，总部位于山东省新泰市境内，是一家以煤炭为主，煤化工、装备制造、现代服务业多种产业共同发展的大型企业集团。
2010年我公司针对井上高压引风机、水泵等动力设备进行了智能改造，通过改造后，节电率达21.2%以上，得到客户认可，年节约电费约150多万元，按乐航节电装置使用寿命20年计算，可为客户创造约3000多万元的经济效益。
钢铁行业
1.沙钢集团是江苏省重点企业集团、国家特大型工业企业、全国最大的民营钢铁企业。集团总部位于江苏省张家港市。沙钢集团坚持走创新发展之路，不断优化产品结构，深化节能减排，发展循环经济，企业实现了持续、稳健、高效发展。
2009年我公司针对沙钢集团的高炉风机、水泵等主要用电设备进行了智能改造，节能效果显著，节电率达22.7%以上，年节约电费约258万元，按乐航节电装置使用寿命20年计算，可为客户创造约5000多万元的经济效益。
2.河北钢铁股份有限公司是由原唐钢股份、邯郸钢铁和承德钒钛三家上市公司强强联合、通过证券市场吸收合并组建的特大型钢铁企业，注册地址为河北省石家庄市，下设唐山分公司、邯郸分公司、承德分公司。
河北钢铁股份目前总股本106.19亿股，是沪深300指数指标股和融资融券标的股；河北钢铁股份总资产和营业收入均超过1000亿元，是国内最大钢铁上市公司之一。
承德分公司的高压风机、循环水泵等设备年用电费较高，约为1800万元，为了减少不必要的浪费与开支，同时响应国家节能减排号召，本着友好合作、平等互利的原则，与邯钢达成协议，由我公司对该处用电负载进行节能改造。
采用了我公司LH-GY型高压节电装置，投资总成本为556万元，实测节电率为20.4%，年平均节电效益为367.2万元，约489万度电，投资回报率为69.3%，17个月即可收回全部投资。按乐航节电装置使用寿命20年计算，可以为该公司带来直接经济效益约7158万元。
机械冶炼
盐城市华拓镍合金科技有限公司成立于2010年8月13日，坐落于盐城市响水沿海经济开发区观潮二路以南（原三圩盐场八工区），注册资金5000万元，实收资本5000万元。占地面积约600亩。产品以镍合金、铁合金、不锈钢制品为主体。华拓镍合金一期两台电炉投产后，年可产镍、镍铁合金、镍铬合金10万吨。
该公司的高压引风机、球磨电机、空压机、循环水泵等动力耗电系统设备年用电费较高，约为4500万元，为了减少不必要的浪费与开支，同时响应国家节能减排号召，本着友好合作、平等互利的原则，与华拓镍合金达成协议，由我公司对该处用电负载进行节能改造。
采用了我公司LH-GY型高压节电装置，投资总成本为1223万元，实测节电率为15.2%，年平均节电效益为684万元，约912万度电，投资回报率为59.6%，20个月即可收回全部投资。按乐航节电装置使用寿命20年计算，可以为该公司带来直接经济效益约13365万元。
