大冷吨冷水机组采用高压电机的科学及合理性.doc

大冷吨冷水机组采用高压电机的科学及合理性
选用10KV电机的配置方案，可以从整个机房配置、变配电设计及运行费用上，大大的提高建设方的经济效益。
高压电机适用范围
根据中华人民共和国工业用电规程规定，在电机容量大于200KW时，电力驱动设备宜选用高压电机。我国电网标准供电电压为10kV/3pH/50Hz，离心式冷水机组又适合采用高压电机，所以现在市场上采用高压电机冷水机组的用户已经越来越多。直接采用高压电机可省去变压器等电器设备投资，减少变压器的运行损耗。高压电机的启动电流远小于380V电机，可以采用直接启动，其变配电设备、备用发电机的容量可以远小于380V电机，大大减少用户综合投资，也大大减少有色金属材料的使用量。

约克机组开式电机的设计结构，为高压电机的应用提供了先决条件，对于大型工程项目冷负荷要求高，单机制冷量越大的机组所要求的电机绕组导线线径越大，体积也会越大，抗过载能力也越强，因为闭式机组电机内置空间有限且是在装有冷媒的压缩机壳体里工作，受击穿电流所限无法采用10KV高伏驱动，而约克公司开式电机在空气中运转，自由空间大因而可以选用抗过载能力较强的10KV高压电机。

采用高压驱动机组的优势在于：
1.有效减少冷水机组启动时对电网的冲击
以900冷吨水冷离心式冷水机组为例，采用380V电机星三角启动时机组的启动电流值为2104AMPS，而采用10KV高压电机自偶降压启动时的启动电流仅有305AMPS。启动电流相差近7倍，其优势不言而喻。
2.高压电机冷水机组结构简单
采用10KV高压电机对于离心式冷水机组的变化是非常小的，只是要将380V低压电机更换成10KV的高压电机，将380V电机配用的星三角启动柜改为高压启动柜而已。这两部分改变均由在这方面有着丰富经验的冷水机组制造厂约克来配套完成，所有涉及高压电机及启动柜的功能及保护措施均已在设备出厂前完成配置。用户只需要提供相应容量的10KV电源即可。
3.简化上游供电设备的复杂性，有效节能
采用380V低压机组，需配置变压器、高压柜、控制柜、配电设施和昂贵的大截面电缆等，而在可直接为设备供给10KV高压的场合应用10KV高压机组可以大大减少其它上游电器设备的投资及相关设施的投资费用、减少占地面积。另外因为对于高压线路传输电流值非常小，可有效减少线路损耗，同时可以避免变压器的铁损和铜损，为用户有效节约运行费用。
4.启动柜无需人工操作，具有高可靠性及安全性
在该机组的操作方面，冷水机组的所有保护及运行程式已由冷水机组及启动柜配套设定。启动柜的操作完全由冷水机组的控制中心来控制完成，不需人为操作，用户只需按照国家规范将启动柜放置于相对安全的环境中即可。用户可完全放心设备使用的安全性。
5.缩减配电室机房面积，减少投资
采用380V低压电机需配置变压器及星 / 三角启动柜等设备，一台机组即可节约部分安装面积，根据1998年《RS材料成本核算》的方法，10KV高压机机房的投资造价要远低于380KV驱动机组机房。而省去的机房面积用作它用，如车库、出租等还可为用户带来可观的经济效益。
6.运行费用减少
约克冷水机组采用开式电机驱动，配置高压电机与低压电机的冷水机组效率相同，但低压电机需配置的变压器存在铁损和铜损，而且功率因数相对较低，大大增加了空调冷水机组的实际运行费用。
综上所述，在电机容量大于200KW时，从冷机整体初投资的经济性、冷机长期运行电费的经济性以及其他供电和用电设备的可靠性来综合考虑，适宜采用高压电机冷水机组的方案，该方案充分考虑了系统的简便性、适应性及节能性各个方面，并有效解决冷水机组启动时对电网存在较大冲击的问题。
目前，国内采用高压机组的项目正呈直线上升趋势，曾得到用户一致好评的项目，主要有：北京东方广场、北京恒基中心、北京新东安广场、西环广场、世纪金源购物中心、北京京东方电子厂房、首都机场T3航站楼、新国际展览中心、北京光华国际中心、北京东华国际广场、上海浦东国际机场、上海航远大厦、上海通用汽车、苏州国际会展中心广州新体育馆东莞人民医院等。
其中上海浦东国际机场二期项目亦再次向约克公司征询高压系统方案。高压电机冷水机组适宜场合的应用优势之多，代表了较大冷量冷水机组的发展方向，已经成为越来越多客户的首选方案。
高压启动与与低压启动机组的优缺点比较：
1、高压启动相对于低压启动的冷水机组相比，机组本身投资将要略大；
2、如果计算上相关的变压器（可取消）、电缆（变细了）、桥架（电缆变轻了）、配电室中相关设备（变配电柜不要了）和节约的机房面积，高压启动将占优势；
3、高压供电电流小，电路损失小，另外没有变压器，避免了变压器的铜损和和铁损，节省运行费用，而且电流小，运行更安全；
4、380V系统需要一个变压器，对电网而言，变压器要吃掉电网的部分无功功率，供电局收费是按10AKV侧的功率因素收费，所以用380V时将较10KV时要增加许多的功率因素补偿设备投资；
5、节约机房面积；
6、由于高压启动机组系统大大简化，使安装费用大大降低；
7、高压电机效率高，技术成熟，操作简单；
8、接线原理图

10KV驱动系统
380V驱动系统

冷水机组
(10KV电机)
高压启动器
冷水机组
(380V电机)
隔离开关
变压器
进线、出线柜