medium voltage inverter market

Алексеев Андрей02.05.2023

Обзор рынка высоковольтных инверторов

Краткая информация о компании Mitsubishi Electric

Востребованность ПЧ на высокое напряжение на рынке

Области применения

Реализованные проекты

1

2

3

4

Ведущий разработчик и производитель электроники в мире

Компания основана в 1921 г.

Представительства в 45 странах

100,000 сотрудников

Годовой оборот €35 млрд.

Корпорация Mitsubishi Electric

Mitsubishi Electric лидер в производстве электрооборудования

Москва

Санкт-Петербург

Киев

Минск

Караганда

Ростов на Дону

Иркутск

Уфа

Казань

Челябинск

Новосибирск

ТюменьСургут

Самара

5

Санкт-Петербург – тех. центрМосква

Официальное представительство основано в 1997

Широкая региональная сеть партнеров – поставщиков и системных интеграторовПроектирование – Поставка – Инжиниринг – Гарантия – Сервис – Обучение

Баку

Mitsubishi Electric России и СНГ





1

2

3

4

Рынок высоковольтных преобразователей

По экспертным оценкам в России установлено 22000 высоковольтных приводов, при этом 90% для управления турбоагрегатами для транспортировки жидкостей и газов.

60% насосы, вентиляторы, компрессоры

30% Постоянно моментные машины

10% специальные (стан, шахтный подъем)

Энергосбережение и энергоэффективность

30% электроэнергии 30% тепла 20% воды

Надежность Плавный пуск Оптимизация режимов работы

Факторы

Прогноз экономии электроэнергии за счет применения регулируемого электропривода насосных агрегатов по данным ВНИИВодгео составляет: в коммунальном хозяйстве – 3,0 млрд.кВт.ч/год, в промышленности – 2,2 млрд.кВт.ч/год.

http://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Vq8HejtT3aq2LM&tbnid=nUUjIhU6lGc-OM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.tmeic.com/SiteLibrary/GlobalSiteLibrary?siteName%3DNorth%20America&ei=HkWPUpLqCseS0AXU0oCIBA&bvm=bv.56988011,d.ZGU&psig=AFQjCNG0zgS4qbSEgvZfUbccg0KBOsG-oA&ust=1385207355095400

Металлургия

Нефтехимия

Горнодобывающая промышленность

Водоподготовка

№ Отрасль хозяйства

Оценка потребности

Единиц Суммарная мощность

МВт

1 Электроэнергетика 4 240 3825

2 Теплоснабжение 1 470 1235

3 Водоснабжение и канализация 700 1510

4 Металлургия 190 1000

5 Горнодобывающая 810 1380

6 Цементная 160 170

7 Химическая и нефтехимическая 630 1550

Общая потребность 8200 10670

* Расчет проведен в диссертации Краснова Д.В. ФБГОУ ВПО 2012

Общая оценка потенциальной потребности в регулируемых приводахбольшой мощности на период до 2020 года





1

2

3

4

Горная промышленность3.1

Металлургия3.2

Химия и Нефтехимия3.3

Водоподготовка и водоотведение3.4


Насосы

Подъем

Измельчение

Конвейеры


Шахтное проветривание

Необходимость в преобразователях частоты: Высокая энергоемкость Регулируемая производительность Тяжелый запуск Исключение колебаний момента

экономия от 3-30% электроэнергии плавный безударный пуск с пусковым

моментом до 200% номинального; плавное регулирование скорости; Поддержание номинальной скорости быстродействие регулирования момента выравнивание нагрузки двух

электродвигателей

Использование преобразователя частоты:

Горнодобывающая промышленностьРудоразмольные механизмы

Необходимость в преобразователях частоты

Большой момент строгания и высокая инерция ограничения пусковых токов. Регулирование для обеспечения требуемого

качества помола материала.

плавный безударный пуск с пусковым моментом до 200% номинального;

Снижение воздействия на сеть Точное поддержание скорости Простая интеграция в АСУТП предприятия Функции защиты:

Двигателя Ограничение моментов Самодиагностика


Обжиг клинкера

MMVe2

Печь

MMVe2 MVe2

Горнодобывающая промышленность (производство цемента)


Необходимость в преобразователях частоты: Замена двигателей постоянного тока либо исключение резисторно-контакторной аппаратуры для ФР Синхронизация нескольких двигателей

Снижение воздействия на сеть Широкое регулирование скорости Точное регулирование вращающего

момента (исключение вибраций) Существенное снижение затрат на

ремонт и обслуживание Увеличение срока службы футеровок


Шламовые насосы. Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик

Пульпонасосные станции находится в работе постоянно в виду безостановочности технологического процесса обогащения .

Учитывая, что объём перекачиваемой пульпы значение не постоянное (как в разрезе суточного графика так и в разрезе месячного, годового) требуется постоянная регулировка производительности насоса.


Переход к регулированию производительности насосов позволяет избежать ряд отрицательных факторов, приводящих к существенному сокращению срока службы трубопровода и насосного агрегата, а как следствие и количество аварийных остановок





1

2

3

4





Конвертер

Воздуходувка

М

MVG2

MVG2 ： 3300V- 800KVAДвигатель ： 3300V- 320KW×2

Газ

Воздуходувка

М

Металлургия. Эксгаустер


Дымососы домен Кислородные конверторы Агломерация

Во многих цехах для электропривода турбомеханизмов используются быстроходные синхронные двигатели большой мощности 1,75-18 МВт.В настоящее время указанные турбомеханизмы оснащены нерегулируемым электроприводом. Регулирование производительности либо не производится, либо осуществляется неэкономичными способами.Кроме того существуют трудности с пуском двигателей особо большой мощности. Применение тиристорных пусковых устройств не в полной мере решает задачи плавного пуска с ограничением пусковых токов.

Снятие ограничений по количеству пусков

Экономия электроэнергии Существенное снижение затрат на

ремонт и обслуживание Различные схемы управления (основной / резервный; каскадное управление)

Металлургия. Эксгаустер


Дымоудаление Во многих цехах для электропривода турбомеханизмов используются быстроходные синхронные двигатели большой мощности 1,75-18 МВт.В настоящее время указанные турбомеханизмы оснащены нерегулируемым электроприводом. Регулирование производительности либо не производится, либо осуществляется неэкономичными способами.Кроме того существуют трудности с пуском двигателей особо большой мощности. Применение тиристорных пусковых устройств не в полной мере решает задачи плавного пуска с ограничением пусковых токов.




Стан

MVG2MVG2 ： 3300V-1500KVAДвигатель ： 3300V- 850KW Привод

Печь подогрева

М

В

Привод

Металлургия. Насосы


Насосы удаления окалиныВо многих цехах для электропривода турбомеханизмов используются быстроходные синхронные двигатели большой мощности 1,75-18 МВт.В настоящее время указанные турбомеханизмы оснащены нерегулируемым электроприводом. Регулирование производительности либо не производится, либо осуществляется неэкономичными способами.Кроме того существуют трудности с пуском двигателей особо большой мощности. Применение тиристорных пусковых устройств не в полной мере решает задачи плавного пуска с ограничением пусковых токов.




Стан

Н

М

MVG2

ПЧ ： 3000V-1600KVAМ ： 3000V-1400KW

M

Привод

M

Привод

Один привод на несколько машин различной мощности

Step-up TR

Преобразователь частоты как средство запуска двигателей





1

2

3

4





Транспорт

НПС, Резервуарные парки, СИКН

Переработка

НПЗ / НХЗНасосные,

Компрессорные, Котельные

- Компрессора - Насосы - Компрессора - Насосы -

Химия и нефтехимия

Химия и нефтехимия. Компрессор

Механические способы управления компрессором

Химия и нефтехимия. Компрессор

Использование преобразователя частоты. Компрессор


Снижение непроизводительных затрат энергии (17%)

Среднее время наработки на отказ вырастает в десятки раз

Коэффициент готовности сокращается до 1 часа.

Коэффициент мощности близкий единице

MVG2 M Компрессор

Мешалки полимерных материалов; резиносмесители, экструдеры

Химия и нефтехимия.

Постоянно моментная нагрузка. Замена двигателей постоянного тока и гидромуфт

MVG2 M

Энкодер

Векторное управление с обратной связью

Мешалки Экструдер

MVG2

Энкодер

Векторное управление

Плавный безударный пуск с пусковым моментом до 200% номинального; Снижение воздействия на сеть; Широкий диапазон регулирования Точное поддержание скорости; Простая интеграция в АСУ ТП предприятия (Ethernet, Profibus, CC-Link); Функции защиты:

Двигателя Ограничение моментов Самодиагностика





1

2

3

4





Вентилятор дымоудаления (ВДУ)

Сетевой насос

Тяговый вентилятор

Вода

КотелТВ

СН

Пар

ВДУ

Дымовые газы

Испаритель

ПЧ

IM

IM

НН

IM

Н

ПЧ

ПЧ

ВодоснабжениеКотельные Водоснабжение

Водоснабжение

Необходимость в преобразователях частоты:

Устранение гидроударов и динамических нагрузок в трубопроводах Снижение энергопотребления Снижение затрат на ремонтных и эксплуатационных затрат Регулируемая производительность Увеличение срока службы. Наработка на отказ, коэффициент готовности всей системы Защитные функции (перегрузка двигателя, сухой ход, обратный клапан, снижение кавитации)

1. Инструкция по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода. Утверждено Мин. Топлива и энергетики РФ. Согласовано «Главгосэнергонадзор». М.: 1997.2. Рекомендации по применению регулируемого электропривода в системах автоматического управления водопроводных и канализационных насосных установок. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1987.3. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках // М.: Энергоатомиздат, 2006.


Энергоэффективность для турбоагрегатов


Энергоэффективность. Дополнительные функции энегосбережение

Энергосберегающая функция Эффект, связанный с изменением скорости Оптимизация энергопотребления Адаптация к двигателю (и работа по полной схеме замещения) Векторное управление и гибкое регулирование К.п.д. преобразователя и собственное тепловыделение Низкие токи гармоник и тепловыделение в линии

Поиск энергоффективного решения


Стационарный режим

Переменный режим

УПП ЧРП

Сбор полного набора данных для ЭД и нагрузки Потребляемая электроэнергия

(измеренная) Влияние на тех. процесс Экономические данные Стоимость электроэнергии, рост

стоимости Ставка дисконтирования

Технические данные Мощность двигателя Производительность насоса

(вентилятора) Напор насоса (давление

вентилятора) Режим работы Количество рабочих часов





1

2

3

4





Объект и краткая характеристика Заказчик Дата внедренияТехнологическая линия по производству цементы "сухим способом". Регулирование скоростью вращения вентилятора 1630кВА 6кВ и дымососа 2180кВА 6кВ.

ОАО "СОДА" Август, 2007

Система поддержания уровня в зумпфе. Регулирование скоростью вращения насоса 800кВА 3,3кВ ТОО "Корпорация Казахмыс"

Август, 2008

КНС для закачки отработанной воды в нефтеносные пласты: TM-Drive MVG 6кВ, 1450kVA, 140A. =2шт.; ОАО "Татнефть" Сентябрь, 2011Пылегазоудаление. Дымосос медиплавильный цех. Регулирование скоростью вращения вентилятора 800кВА 3,3кВ ТОО "Корпорация Казахмыс"

Октябрь, 2012

Система поддержания уровня в зумпфе. Регулирование скоростью вращения насоса 800кВА 3,3кВ ТОО "Корпорация Казахмыс"

Ноябрь, 2012

Хвостовые насосы на пульпонасосной станции. Регулирование скоростью вращения насоса 11кВ 2640кВА 2шт. ТОО "Корпорация Казахмыс"

Ноябрь,2012

Пылегазоудаление. Дымосос медиплавильный цех. Регулирование скоростью вращения вентилятора 800кВА 3,3кВ ТОО "Корпорация Казахмыс"

Апрель, 2013

TM-Drive MVG2 10/6 kVAC, 720kVA, 70A. =2шт.; Привода центробежных сетевых насосов линии теплоснабжения для управления асинхронными электродвигателями типа DKRAJ 4516-4M/A4-400X-4У3 мощностью 560кВт ОАО "Теплосеть СПб"/ООО СЭТ

Январь, 2013


medium voltage inverter market

Engineering