造紙行業現代化驅動控制

1造紙行業特點

2傳統造紙廠電控柜主要缺失

3 造紙行業待解決電氣問題

4 各種啟動裝置啟動特性比較

5 瘦斯達產品應用

6 瘦斯達帶來的效益

7 傳統變頻器缺失

1. 造紙行業特點

造紙廠里面耗電量最大為水泵、紙漿泵等設備，這些紙漿運輸加工過程還需要鍋爐機械、空氣壓縮機、環保機械等設備，總計消耗電費約占企業的80%左右；造紙廠電機大部分運行在“大馬拉小車”工況下較多，電機采用不能隨意啟停方式控制導致能源利用率較低，因此存在許多節能改造空間。

傳統低壓交流異步電機采用星三角啟動，小功率采用直接啟動，這些啟動裝置均存在電網容量高、基本電費高、不能有效提高能源利用率來降低流動電費，而且因為環境潮濕，接觸器故障頻繁，停工損失嚴重現象，電氣檢修工作繁多。

許多造紙廠選用高壓軟啟動器或傳統變頻器作為節能改造的節能產品，通過一段時間的運行驗證，發現高壓軟啟動器功能有限，傳統變頻器節能效果與可行性計劃預期數據大不相同，而且帶來電網污染及電機故障率提高及各種環境污染問題等副作用問題嚴重。

2. 傳統造紙廠電控柜主要缺失

瘦斯達交流驅動器替代傳統電控柜的效益：

降低30%電氣總投資費用，每月節約25%電費，電控柜縮小80%體積。

高壓單元串聯變頻器采用串聯疊加性原理，高壓10KV經過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級，再經過功率單元變頻調速，最后串聯起來輸出為10KV電壓等級。

高壓變頻器缺失：

1. 移相變壓器的損耗最低10%，全部驅動運行損耗達到25%左右。

2. 低壓變頻器本身運行時會增加電網變壓器的諧波損耗2-5%。

3. 高壓變頻器PWM高頻開關導致電機發燙運行損耗提高10%左右。

4. 高壓變頻器本身的損耗約2-4%。

5. 電網諧波污染無法忍受；諧波污染影響到二次變電所，大功率影響到一次變電所。

6. 如果需要諧波治理等于再購買一臺高壓變頻器，那么運行損耗再加倍計算。

7. 高壓變頻器投資金額極高，加上故障率極高，回收時間遙遙無期。

8. 高壓變頻器的PWM波形帶來嚴重的無線電干擾（EMI）問題。

9. 風機水泵設備一般不允許調速，調速以后所有運行參數均改變（壓力、流量平方下降），調速后負載設備運行效率急劇惡化。

10. 高壓變頻器的電子元器件太多，損耗大，發熱量高，導致產品故障率極高。

通過以上分析后就知道單元串聯高壓變頻器不適合做風機、水泵、壓縮機節能改造，這是所有已經使用高壓單元串聯變頻器節能改造驗證的共同結果。

3. 造紙廠行業待解決電氣問題

1. 降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動力線等相關費用。

2. 電機啟動時無啟動沖擊電流，應該允許多次啟動不會影響到電網及驅動電機。

3. 有效降低電網啟動容量，最好沒有啟動沖擊電流。

4. 降低流動電費；允許多次啟停方式提高電機能源利用率。

5. 解決大馬拉小車問題，減免無功補償設備。

6. 價格合理（最好高壓變頻器的1/3以內），產品可靠性高。

7. 可免除再投資購買各種電氣輔助設備（沒有環境污染問題）。

8. 能夠智能自動化節能驅動控制，通過壓力、流量反饋信號閉環控制。

9. 具備現代化人機界面控制，各種通訊接口或觸摸屏人機界面。

10. 產品可靠性高，故障率低，密閉性好（因為環境潮濕）。

4. 各種啟動裝置啟動特性比較

5. 瘦斯達替代傳統電控柜應用

送風機節能驅動應用

瘦斯達節能型交流驅動器可接受物理量反饋控制，作為電機啟?？刂菩盘?，全速時可以旁路運行沒有額外損耗發生， 采用變頻式技術，可帶載啟動沒有沖擊電流。 

紙漿泵應用

循環水泵應用

瘦斯達節能型交流驅動器可接受物理量反饋控制，作為電機啟?？刂菩盘?，全速時可以旁路運行沒有額外損耗發生，采用變頻式技術，可帶載啟動沒有沖擊電流。具有泵停功能防止水錘現象。

1. 替代的主要效益

1. 電氣投資總成本下降20%左右，包括電網容量下降，動力線及開關設備等。

2. 電控柜體積可縮小80%。

3. 電網容量下調，無功補償及基本電費同時下調。

4. 接觸器采用半導體過零開關控制，沒有火花拉弧現象。

5. 節能控制（間歇式控制）-流動電費下降20%左右。

6. 不必再投資購買節能改造、技術改造、無功補償、污染防治設備。

7. 具有遠程監控功能，局網、總線、RS-485，MODBUS-RTU，PROFIBUS-DP

8. 全方位電機保護功能，接觸器、電機不再燒毀。

9. 標配串行通訊接口。

2. 使用傳統交直交變頻器的缺失

傳統電壓型變頻器采用交直交技術造成電網諧波電流污染嚴重，又是采用高頻載波PWM技術，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導致驅動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現象嚴重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅動線集膚效應嚴重。

低壓電壓型變頻器驅動系統的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術因為使用移相變壓器導致效率再降低10%以上，因此傳統高壓變頻器體積大、價格高、器件多、故障率高、運行效率低的特點。

傳統電壓型變頻器的環境污染問題嚴重，治理需要投資高于變頻器的價格，而且無法全部有效抑制，治理設備的損耗更大。因此完全失去了節能驅動的價值。