变频器现场安装及散热注意事项_电力/水利_工程科技_专业资料。高压变频器变频器现场安装及散热注意事项

　　变频器现场安装及散热注意事项 1. 安装条件：变频器应安装在房屋高度不小于 3.5 米房间内，进风要 求通风窗应开在室外灰尘较小一侧面积根据屋内设备决定。预留 设备进入通道，宽度不小于 1800 高度不小于 2500，地面水平结实 墙体及地面要求： A. 墙面水泥砂浆磨平，防水腻子刮平。 B. 地面 425#水泥砂浆磨平（设备就位后铺瓷砖便于除尘） 设备功率 （KW） 600 800 1000 1250 1600 1800 2000 2500 3000 3500 进风口面积 0.8 平方米 0.8 平方米 1.2 平方米 1.2 平方米 1.2 平方米 1.2 平方米 1.5 平方米 1.5 平方米 1.5 平方米 2 平方米 设备风机数量 2 2 3，4 3，4 3，4 3，4 3，4 3，变频器散热器4 3，4 6 是否加装风道 是 是 是 是 是 是 是 是 是否加装强排风机 是 是 是 是 是 是 是 是 1.安装风道：风道设计规范要求风道直径不小于 800*800，出口在干 燥通风良好的环境中，风道出口应注意防雨设计，还应该有钢丝网防 止风机不运行时动物进入。 风道制作应注意防止风机开启时震动。 风道散热的优缺点： 优点：成本低，可靠性高，散热效果良好 缺点：不能使用于现场比较脏，灰尘比较大的环境。 2.不装风道：安装强排风机 如果不安装风道，变频器散热器要求房间高度不小于 4.5 米 进风口与出风口正对，高度要求在 3.5 米以上。 强排风机选型设计： 根据变频器发热计算按设备容量的 4%考虑。例如一台 1120kw 变频 器估算其单元柜发热量为 2%，变压器发热为 2%； Q 总=Px2%=1120*4%=44.8KW △ Q=△t×Qf×Cp×ρ △Q：系统总的损耗功率=44.8 KW △t：空气进口与出口的温差应小于 10℃； Qf：总的通风量 Cp：空气的比热：1005J/kg℃ ρ ：空气的密度：1.165kg/ m3 Qf =44.8/10*1005*1.165=3.83 M3/S=13788 M3/小时 此设备应该选择不小于 15000 M3/小时的轴流风机。 此方案适合用在环境中灰尘不大的环境中，注意进风口的防尘处理。 强排系统冷却示意图 1． 现场散热方案 变频器散热设计 高压变频器属于大型电子设备，对环境要求比较严格。统计多台设备的运行情况， 由于现场环境温度过高而引起的设备故障比例较大，因此我们需要对设备进行整 体散热设计。 1. 散热计算： 例如一台 1120kw 变频器估算其单元柜发热量为 2%，变压器发热为 2%；Q 单=Q 变=Px2%=1120*2%=22.4KW 一、变压器的散热： 根据风冷系统的散热原理，△Q=△t×Qf×Cp×ρ ,其中： △Q：系统总的损耗功率=22.4 KW △t：空气进口与出口的温差； Qf：总的通风量=2*0=8000M3/小时=2.2 M3/S Cp：空气的比热：1005J/kg℃ ρ ：空气的密度：1.165kg/ m3 根据以上条件计算出△t（空气进口与出口的温差）。 在风机进出口压力一致时(即无风阻)进出单元柜的温升为 △t=22.4/2.2*1005*1.165=8.7℃ 现在假设系统风阻为进出口压差为 pa 差图 1 可得此时流量为 1700m3/H 假设风道密封系数 0.9 Qf：总的通风量=2*1700*0.9=3060M3/小时=0.85 M3/S 此时△t=22.4*/0.85*1005*1.165=22.5℃ 根据散热器选型原则散热器表面温差小于 6℃，我们允许的散热器温度为 80℃ 考虑环境温度为 45℃此时我们允许的空气温升为 29℃ 因为△t=22.5℃29℃ 所以只要风压不大于 pa 此台设备温升在允许范围之内。 图 1-1 变频器用冷却风机 二、变压器的散热： 根据风冷系统的散热原理，△Q=△t×Qf×Cp×ρ ,其中： △Q：系统总的损耗功率=22.4 KW △t：空气进口与出口的温差； Qf：总的通风量=0=0M3/小时=1.1 M3/S Cp：空气的比热：1005J/kg℃ ρ ：空气的密度：1.165kg/ m3 根据以上条件计算出△t（空气进口与出口的温差）。 在风机进出口压力一致时(即无风阻)进出变压器柜的温升为 △ t =△Q/Qf×Cp×ρ =22/1.1*1005*1.165=17.4℃ 现在假设系统风阻为进出口压差为 pa 差图 1 可得此时流量为 1700m3/H 假设风道密封系数 0.9 Qf：总的通风量=1700*0.9=1530M3/小时=0.425 M3/S 此时△t=22.4*/0.425*1005*1.165=45℃ 考虑环境温度 40 度变压器出风口温度可达 85℃，因此在风道设计中尽量让单元 柜与变压器柜风到分开已防相互干扰。在风道现场施工中如果变频器柜顶风机距 出风口较近（小于 2 米，中间无转折），出风口可不加装辅助排风机。如果进风 口的现场施工存在不便，风道需有转折，则可以考虑加装风机强迫进风。 二、通风系统风道设计计算 通风管道是通风系统的重要组成部分，通风管道系统的设计合理与否直接影 响到通风系统的使用效果和技术经济性能。通风系统风道设计计算的主要目的 是，在保证要求的风量分配的前提下，合理布置风道的位置，并且计算出风道的 截面尺寸和系统的阻力，为选择风机提供理沦数据，使系统的初投资和运行费用 少。 1、风道中的阻力 风道中的阻力分摩擦阻力和局部阻力两种。 1）摩擦阻力 气体沿管壁流动，由于空气本身的黏滞性及其与管壁之间的摩擦而产生的 能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力。按流体力学原理，摩擦阻力用下式计算： 2．摩擦阻力系数λ 摩擦阻力系数与风管内表面的粗糙度 K 和风管内空气流动状态有关，在通风和 空调系统中，薄钢板风管中的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的紊流 过渡区。高速风管的流动状态也处于过渡区。只有在空气流速很高而表面粗糙的砖、混 凝土风道中空气的流动状态才属于粗糙区。在过渡区中λ 查表 6-1 △ Pm=λ l x v2 ρ 4Rs 4 =0.2* 5 * 6*6 *1.165=13.1(pa) 4 * 0.64/3.2 4 单元柜通风面积： 300*500=150000 单元柜共有 6 块总面积 0.9m2 考虑通风材料的通风效率为 0.45 则通风面积为 0.405 m2 针对现场的不同环境，我们有三种散热方案：加装空调、加装风道或 安装水空冷装置。 1．加装空调 2. 如果安装环境灰尘较大，应考虑安装空调密封变频器室。 3. 空调制冷量选择。 设 备 功 率 房间面积 （KW） 小于 600 800 1000 1250 1600 1800 2000 2500 3000 大于 3500 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 24-30 设备长期运行在 50hz 的 发 热 量 （kw） 24 32 40 50 64 72 80 100 120 140 设 备 长 期 运 空调总容量（匹） 行在 40hz 的 发热量（kw） 12 5 16 6 20 9 25 11 32 13 36 15 40 18 50 22 60 25 70 30 1.1 变频器安装空调时，要求变频器控制室空间尽可能小，并且做好 密封。 1.2 空调容量的确定 原则：按照变频器的发热量和控制室环境实用面积来选择空调的容量 1.2.1 制冷量的计算 变频器发热根据运行工况选择，考虑一定的裕量，发热量为变频 器额定功率的 4%，如果长期运行频率低于 40Hz，则发热量可按照 变频器额定功率的 2%进行估算。 按照房间实用面积计算空间单独空间制冷所需的空调容量，一般每平 方米可以按照 150 瓦特计算。 空调总体的制冷量应为变频器的发热量加上空间制冷所需的制冷量。 1.2.2 空调的选择 所谓的空调“匹”数，原指输入功率的大小，包括压缩机、风扇电机及 电控部分所消耗的能量，制冷量以输出功率的多少计算。变频器散热器 一般来说，1 匹空调的制冷量大致为 2000 大卡，换算成国际单位应 乘以 1.162，故 1 匹之制冷量应为 2000 大卡×1.162=2324(W)， 这 里的 W(瓦)即表示制冷量，则 1.5 匹的应为 2000 大卡×1. 5×1.162=3486(W)，以此类推。根据此情况，则大致能判定空调的匹 数和制冷量，一般情况下，2200W-2600W 都可称为 1 匹， 4500(W)-5100(W)可称为 2 匹，3200W0W 可称为 1.5 匹。 1.3 空调散热的优缺点： 优点：由于室内外空气没有直接流通，容易保证室内环境清洁。 缺点：空调的可靠性会影响变频器的稳定运行，空调费用高，运行费 用高。
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