能效管理

海上雄图 台达助力浮式起重船能量再生

2025China.cn   2018年07月23日

  为了进一步扩大产能及效率,某知名电力企业规划增加多条浮式起重船。浮式起重船作为重要的生产设备,本身也是高能耗设备。因为浮式起重船采用变频器驱动抓斗或吊钩来工作,而在抓斗或吊钩在带动重物下降时,所产生的能耗被电阻以热能消耗掉,造成能源浪費;同时变频器也是电控系统中最主要的谐波源,其在工作时产生大量的谐波,对低压控制设备及传输线路造成潜在威胁。

  针对这样的情况,台达提供以有源前端AFE2000和LCL滤波电抗器为主体的能量回馈解决方案,消除变频器所产生的谐波,实现能量回馈,为生产中能源节约提供有效保证。

  浮式起重机属于高耗能设备,在高生产效率提高的同时也消耗大量的能源。作为位能型负载类的设备,浮式起重机所耗费的电能主要在吊钩提升阶段。

  当吊钩下降时,浮式起重机上配置的起升电机处于发电状态,并将产生的电力传递到变频器中。由于变频器无法将电力逆变送到电网中,为了保护变频器,只有在直流端通过制动电阻的方式将电机发的电力以电阻发热的方式消耗掉,造成了能量的巨大浪费。

  如使用传统变频器加制动单元的方式,其缺点极大。能源不能被再生利用,白白浪费掉,而且变频器的谐波也会干扰电控系统,并造成传输线路发热老化加剧,进而严重降低电控设备的寿命。

  而采用台达解决方案,可以让能量回馈装置(包含LCL滤波电抗器和有源前端AFE2000)与变频器直接连接,当吊钩下降且驱动电机处于发电状态时,所产生电力则可通过能量回馈装置回馈到电网中,达到节能的效果。

  台达有源前端AFE2000采用最新先进的可控整流技术,当电机处于减速运行由于负载惯性作用进入发电状态时,有源前端AFE2000通过IGBT控制逆变,将回生到直流端的直流电逆变为和输入端电网频率、幅值、相位完全一致的交流电,回馈到电网中,实现能量的再生利用。同时有源前端AFE2000还可提高系统的功率因数,消除网侧谐波污染,具有制动力矩大、调速范围宽、动态性能好等优点。

  此外,由于有源前端AFE2000采用双循环控制,构成电流内环的电流互感器实时监测电网的谐波状况,以输出相反的谐波,达到滤除电网谐波的目的,保证电网的电能质量。

  在整个浮式起重船系统设备投入正常运行后,对浮式起重船使用能量回馈装置前后的效果进行了相应的测试及对比,在使用能量回馈装置后,台达有源前端AFE2000可以有效地将抓斗下降时产生的能量回馈到电网中,实现能量的再利用,同时减低变频器对低压设备的谐波干扰及传输线路的影响,保障安全稳定的系统运行。

(转载)

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