1、廣州能環電氣機械科技有限公司 高壓變頻器電氣室冷卻方式節能解決方案一、概 述隨著電力電子技術與交流變頻技術的成熟，大容量高壓變頻調速技術、SVC、SVC等得到廣泛應用。設備在正常工作時部分電能通過電子元器件、電器設備（如功率單元、隔離變壓器、電抗器、電容器等）轉換成熱能的形式，因此設備冷卻散熱問題是設備穩定和安全運行的重要環節之一。大功率熱源設備常用的運行環境冷卻方式有：強制空氣冷卻、循環水冷卻、熱管換熱冷卻和空調冷卻等。因強制風冷粉塵較大，已逐步淘汰；空調冷卻因購置成本及運行費用、維護費用較高也較少采用；熱管散熱因成本太高、效果不是很理想，基本不采用。 二、高壓變頻器電氣室通風散熱方式電力電

2、子技術集成電氣設備，對運行環境有一定要求，通常運行環境要求：+5 +40 ºC, 濕度<95%, 無凝露，無粉塵，所以用戶在安裝設備時會將設備安裝在封閉的房間內，以保證設備穩定、安全、可靠的運行。但是設備內部帶出來熱量不排出室內或耗散，熱量就會在室內聚集造成室溫升高，這樣就會影響設備的正常運行及設備的使用壽命。如何解決電氣室熱量散熱的問題就成為設備應用中的一個課題。現以高壓變頻設備為例，常用的方式有三種：1 通風管道散熱（強制空冷）：通過管道把熱空氣直接排出室外，變頻器抽取室外空氣。2 空調制冷散熱方式：室內安裝空調，通過空調制冷降溫。3 空-水冷裝置散熱方式：室外安裝空-水冷

3、裝置。通過引風管道將變頻器內部帶出來熱量引至空-水冷裝置進行熱交換，然后降冷卻降溫后的冷風引回變頻器室。如下圖： 室內 室外 空-水冷裝置散熱方式1、空-水冷散熱裝置基本原理空水冷卻系統是一種利用高效、環保、節能的冷卻系統，其應用技術在國內處于領先地位。其外形及原理如上圖所示，從變頻器出來的熱風，經過風管連接到內有固定水冷管的散熱器中，散熱器中通過溫度低于33的冷水，熱風經過散熱片后，將熱量傳遞給冷水，變成冷風從散熱片吹出，熱量被循環冷卻水帶走，保證變頻器控制室內的環境溫度不高于40。安裝空-水冷散熱裝置，要求必須在密閉環境中，為了提高冷卻效果，安放設備的空間盡可能小。流入空-水冷散熱裝置的水

4、為工業循環水，為保護設備，要求循環水的PH值為中性，且無腐蝕損壞銅鐵的雜質，進水的水壓一般為0.20.5Mpa，進水溫度33。空-水冷散熱裝置的維護簡單易行，一般半年維護1次，進行冷卻管道沖洗。2、空-水冷散熱裝置特點：設備放置在相對密閉的室內，熱風被收集經過熱交換器冷卻后，回到室內，達到冷卻效果。其特點是： (1)設備安裝簡單、快捷。 (2)設備使用壽命長、故障率低、性能可靠。 (3)設備的運營成本是同等熱交換功率空調的1/4-1/5倍，在達到同等冷卻量的條件下，空調一 至兩年的耗電即可購置并安裝空-水冷散熱系統。 (4)室內密閉冷卻、干凈衛生，變頻器維護量低，提高變頻器的穩定性。3、 高壓

5、變頻器電氣室三種通風散熱方式比較方式項目通風管道通風散熱（空冷）空調制冷散熱空-水冷裝置散熱可靠、穩定性：可靠性差、受環境影響可靠穩定，不受外界環境影響可靠穩定，不受外界環境影響經濟性：投資成本低、運行成本非常低投資成本較高、運行成本高一次性投資成本較高、運行成本低運行環境：受外界環境粉塵影響環境粉塵少環境粉塵少維護：維護周期短、一般一周維護一次維護周期中等，室外機需經常清洗維護周期長，一般半年至一年對換熱本體清洗一次使用年限：約810年約3年約8-10年。4、施工安裝根據用戶要求一臺變頻器可配置一至兩套空-水冷散熱裝置，當空-水冷散熱裝置故障時有應急排風口，不會對變頻器運行產生影響，空-水冷

6、散熱裝置的安裝位置可根據現場實際情況布置。5、安全性能評價空-水冷散熱裝置整體安裝于高壓變頻器電氣室墻外，采用風道與變頻器的柜頂排氣口直接連接，提高了冷卻器的設備運行效率，能夠對變頻器排出的熱氣直接降溫處理。同時，避免冷卻水管線在高壓室內布局容易出現破裂后漏水危及高壓設備運行安全的嚴重事故發生。在空-水冷散熱系統的設計當中，為了防止空-水冷散熱裝置出口側凝露冷風帶水排入室內，對空-水冷散熱裝置的出風口、風速等指標進行設計計算；保證良好的排壓情況下，運行安全穩定。空-水冷散熱裝置的出口側設置了淋水板；當漏水或有積水時，可以直接落入設備內接水盤后排向室外。完整的冷卻系統解決方案，能有效減低了輔助系

7、統的故障率以及對主要設備的運行安全影響程度。采用空-水冷散熱系統后，電氣室內全密封并保持微正壓，使外界粉塵無法進入室內，保證了電氣室潔凈度。另外采用監控設備后，實現了對室內溫度、濕度及水壓的全過程監測，通過數據上傳到中控室內，方便中控值班人員及時了解設備運行環境狀況，確保主設備變頻器的安全穩定運行。6、 空水冷布置方案圖 見附件圖紙4 7、變頻器電氣室 空-水冷系統散熱和空調散熱運行經濟性對比對比一 （1#2#爐兩間變頻室 采用閉式冷卻塔循環供水）電氣室內變頻設備情況室內電氣設備運行總發熱量空調散熱年耗電量空-水冷方式年耗電量對比分析結果2間變頻室共有：4臺二次風機變頻器（900KW）、4臺一

8、次風機（1800KW）共計10800KW10800*4%=432KW按空調配置：電氣室內需安裝432/2.5=172.8匹的水冷空調采用變頻器一對一形式配置水冷柜，2間變頻室空水冷系統采用一臺閉式冷卻塔循環供水。（圖紙供水方案三）空-水冷系統比空調散熱年節約電費：空調24.9萬 - 空水冷6.3萬 18.6萬元。1、采用空-水冷散熱系統運行的電費只占空調運行電費的6.3÷24.9= 25%，按設備使用10年計，可節省空調電費18.6*10=186萬元，節省空調維護費用30萬，可節省可節省空調二次投資費用約40萬。空調年耗電量：172.8匹×0.735×7000（h

9、）889056 kwh。空-水冷散熱風機年耗電量：約2.2kw×8臺×5000（h）88000kwh冷卻塔、循環水泵耗電量：5KW×2000（h）+18KW×7000（h）136000kwh即：88000kwh+136000kwh=224000kwh空調年維護費用約為3萬元。空調年運行電費：889056×0.28(元) 24.9萬元。空-水冷系統年運行電費：224000×0.28(元) 6.3萬元。空-水冷系統基本免維護。一般情況下采購空調的費用加空調18個月24個月運行費用即可建成一套完整的空-水冷系統，實際造價隨現場供水管道、安裝

10、難度有所增減。 對比二 （1#2#爐兩間變頻室 采用電廠現場冷卻水供水）電氣室內變頻設備情況室內電氣設備運行總發熱量空調散熱年耗電量空-水冷方式年耗電量對比分析結果2間變頻室共有：4臺二次風機變頻器（900KW）、4臺一次風機（1800KW）共計10800KW10800*4%=432KW按空調配置：電氣室內需安裝432/2.5=172.8匹的水冷空調采用變頻器一對一形式配置水冷柜，2間變頻室空水冷系統采用現場冷卻水供水（圖紙供水方案一）空-水冷系統比空調散熱年節約電費：空調24.9萬 - 空水冷2.5萬 22.4萬元。1、采用空-水冷散熱系統運行的電費只占空調運行電費的2.5÷24.

11、9 = 10%，按設備使用10年計，可節省空調電費22.4*10=224萬元，節省空調維護費用30萬，可節省可節省空調二次投資費用約40萬。空調年耗電量：172.8匹×0.735×7000（h）889056 kwh。空-水冷散熱風機年耗電量：約2.2kw×12臺×5000（h）88000kwh冬季可停開水冷柜增壓風機空調年維護費用約為3萬元。空調年運行電費：889056×0.28(元) 24.9萬元。空-水冷系統年運行電費：88000×0.28(元) 2.5萬元。空-水冷系統基本免維護。一般情況下采購空調的費用加空調18個月24個月運行費用即可建成一套完整的空-水冷系統，實際造價隨現場供水管道、安裝難度有所增減。 廣州能環電氣機械科技有限公司具備獨立設計、生產、成套、施工安裝空水冷系統的能力，公司配備專業人員，并有多年的高壓變頻行業、制冷行業從業經驗。現已成功完成連州電廠、首鋼球團廠、國電荊門電廠、寶麗華電廠、國電常州電廠、東江水庫飲水工程加壓泵站、臺山電廠、濰坊鋼鐵、建龍鋼鐵、邢臺鋼鐵、柳鋼、天津津能熱電、秦皇島熱電、臺泥水泥英德/貴港廠、福建三鋼鋼鐵廠、江蘇諫壁電廠、云南昆鋼新區煉鐵廠、惠