ABB SAFT 187 CON
从数据中显示:在高压变频器柜顶风机和密闭式冷却系统风机全部打开,处于正常运行时,系统的冷却通风量完全满足高压变频器运行要求。
根据伯努利方程得出的风速-风压关系,风的动压 WP=0.5•ro•V� (其中WP为风压[kN/m�],ro为空气密度[kg/m�],V为风速[m/s]);流量Q=S�V(其中Q为风cf量[m3/s],S为面积[m2], V为风速[m/s])。冷却系统采用密闭式循环冷却的有效通风量和风压指标完全能够达到柜体自身冷却风量的要求。
由此可见,在风压、风量相当,高压变频器自身运行温度不同,与高压变频器吸入的冷却空气温度有关。如果吸入的循环空气温度过高也不能达到预期冷却效果。因此,考虑冷却系统的热交换能力没有能够达到预期设计要求,把高压变频器热量有效带走,而是排回室内的循环风温度偏高所致。
3.水路分析
经过对现场冷却系统水路系统的实际调查,目前现场各参数技术条件与设计要求值之间的对比见下表:
由上表测得的数据可知:空-水冷却系统在现场的实际运行指标并未能达到预期使用要求。空-水冷却装置是通过冷却水流过交换管内部与热风之间实现热传递,达到换热目的。空-水冷却装置热交换量主要依靠流速和水量实现热交换效率和热交换功率,当流速降低时,冷却水与热空气的交换效率就会下降;而水量降低则使得空-水冷却装置不能达到预期的热交换功率。
在项目设计时,要求进水压力0.25MPa、回水压力0.1MPa、水温33℃,冷却水总流量68t/h。按照无缝管的阻力系数0.2计算,至少需要φ133管道。而现场实际采用的管道截面积只有设计要求的44.4%,远远低于使用需求。 管径小、压力低是导致空水冷却装置没有达到额定冷却功率的根本原因,致使房间内热量累积引起高压变频器在密闭时冷却条件下反而比开放式冷却的效果差。
三、改进措施
为改善冷却装置的冷却水流速,达到冷却装置的设计运行指标,提高现有系统的热交换功率,需要对冷却系统的供水压力、循环流量等进行改进。具体措施是:在冷却水泵房母管至高压变频器冷却系统的支管路出口处增加一台增压泵,提高供水工作压力,使得空冷装置的入口侧供给压力达到0.25MPa以上,满足设计要求。经计算,增压泵的扬程需要大于60m。将泵房至冷却系统母管管径更换为φ133管道。改善现有管路情况下的供水流量,达到运行需要。
四、结束语
通过改造,冷却系统在高压变频器运行负荷率80%以上情况下的实际环境温度和工作温度得到明显改善。高压变频器变压器柜的最高温度76℃、功率柜的温度28℃,完全符合高压变频器变压器柜温度小于95℃、功率柜的温度小于40℃的运行环境要求。实践证明,对冷却系统的运行工况分析准确、改进措施有效。在冷却系统的应用中,确保各项指标达到或优于运行要求是系统能否达到预期冷却效果的重要因素。