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抢占电机节能领域的制高点

作者:本站    来源:原创    时间:2016-08-29     浏览量:1131

——湖南中科电气有限研制开发高压变频器节能达到30%
吴晓丹     余攀霞
  “只要你有大电机,我们就可以帮你节能。”湖南中科电气有限公司总经理邹益南谈及公司运用高科技,生产CSHF系列高压变频器,使大电机节能达到30%—60%时,显得一脸的自豪。
  众所周知,高压电动机的应用极为广泛,它是工矿企业中的主要动力,在冶金、钢铁、化工、污水处理等行业的大、中型厂矿中,用于拖动风机、泵类、压缩机及各种大型机械,其消耗的能源占电动机总能耗的70%以上,这些机械功率大多在几百千瓦甚至高达数千、上万千瓦,他们消耗的电能是十分惊人的。浪费大还体现在大多不是长期工作在额定容量,而是经常只有50%—70%甚至更低的输出量。而且这类机械很多使用恒转速交流传动,以挡板、阀门或空放回流的方法进行调节,而挡板开度通常只能达到45%左右,约有50%的能量白白损耗掉,风机、水泵的功率越大,损失越严重,被称为“电老虎”。
  目前中国电力电子领域的节能,正面临着全新的挑战。一方面,高压变频技术含量高、难度大、研发费用高,国际上只有为数不多的大公司生产高压变频器。另一方面,我国大中企业高压电动机总容量为1.5亿KW,每年消耗在高压电机上的能量约占全国用电量的31.5%,尤其值得注意的是我国能源生产和利用效率、效益与世界先进水平相比还存在较大的差异,高耗能产品能源单耗比发达国家平均水平高40%左右,单位产值能耗是世界平均水平的2.3倍。要解决能耗高的问题,除其他相关的技术问题需要改进外,变频调速技术成为节能及提高产品质量的有效措施,而安装高压变频器平均要以节能30%以上,由此可见,我国电力电子领域节能蕴藏着巨大的潜力我商机。
  高压变频器作为一种新兴的高技术产品,从一开始国外品牌就占据了绝大部分市场,近几年国内企业在产品开发方面有了一定的起色,但还没有改变国外产品点支配地位的格局。中国巨大的变频器市场成为跨国公司抢攻的重点。日本公司进入中国最早,对中国市场做过深入仔细的调查和研究,有针对性地推出适合我国国情的产品,市场点有率真最高达60%以上,欧美公司和产的这类产品档次高,容量大,价格也昂贵,占有份额30%左右;直正国内的品牌市场占有量很低,而且产品档次低,面对巨大的潜在市场,国内不少有战略眼光的企业抢占这一市场。在机遇和挑战面前,湖南中科电气有限公司领导班子,冷静地观察分析市场,瞄准电力电子领域节能的制高点,大胆拍板,果断决策,与湖南大学电气工程学院合作研发新型节能高压变频器。
  如何有效地落实国家《节能中长期专项规划》中的关于“十一五”期间,实现电机系统运行效率提高2个百分点,形成年节能力200亿千瓦的目标呢?历来有着崇高责任感和使命感的湖南中科电气有限公司的科技人员开始了艰难的攻坚。湖南中科电气有限公司是一家有多年生产电磁铁、电磁搅拌器、电控产品等高科技产品经验的企业,拥有一支长期从事电机与电器、电子与电力传动、控制理论与控制工程的中青年科研知识分子与经验丰富的生产队伍;是湖南大学电气与信息工程学院长期的合作伙伴;曾主持和参加国家“九五”、“十五”重点攻关项目,且有多项获得部省级奖励,在电机智能控制,永磁同步发电机计算机集成制造系统,CIMS交流电机变频调速的理论及应用等方面有深入研究,中高压变频器技术开发项目组成人员,结构合理,在电力电子,电机及控制,智能信息技术等方面具备丰富的理论知识和实践工作经验,生产、实验设备齐全,具备该项目的研究开发能力。通过多年从事大功率变频系统的研究,在多电平逆变器直接转矩控制技术上取得了重大进展,该技术通过增加电压空间矢量的数目,改善磁链模型失真,转矩波动大等缺点,在新型变频系统,电磁搅拌低频电源及水泵调速系统的应用显示了良好的效果。
  功夫不负有心人,公司科研人员夜以继日的攻关,终于在2006年底成功研发了二台高压变频器。今年三月,这二台高压变频器在河北省唐山市汇杭特钢厂投入使用,半年运行结果表明,其节能在30%以上,使这家特钢厂取得了明显的经济效益。近日,又有一批高压变频器将发往三家大型供排水厂。邹益难董事长谈及未来发展时,满怀信心讲到,高压变频器将在国家重点工程项目建设中发挥着重要作用。他说:“西气东输,西油东输、南水北调等大型工程,无一不是能耗大户。如何使这些能耗大户变成‘节能降耗’大户?而大功率高压变频器的应用将是这些能耗大户‘节能降耗’的重要举措。”他还谈到“十五”期间,国家投入电力改造的资金为7000多亿元,而目前每年新增发电能力为3000万千瓦,新增发电能力需进行改造的高压电机每年高达75万千万。仅这部分高塔变频器的需求就有近100亿元的市场份额。我国发电量的60%用于工业,而高压风机、高压水泵等的用电量又占工业用电量的60%。据统计,高压电机的年耗量达800亿度。如应用高压变频器进行改造,按最低节能额20%计算,每年可节能200亿千瓦小时,可节约人民币100亿元以上。
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