高壓10KV與380V冷水機(jī)組的比較[專業(yè)教學(xué)]

1、380V和10KV制冷機(jī)組的比較 對于目前市場上出現(xiàn)的離心壓縮機(jī)，額定電壓有380V，3KV，6KV，10KV。一般情況下，冷水機(jī)組的電源均選為380V的供電電源，僅對于超大型冷水機(jī)組，部分供貨商選用10KV的供電電源。 當(dāng)我們在考慮冷水機(jī)組的電源配置時(shí)，若電機(jī)額定功率在300KW（單臺壓縮機(jī)電機(jī)的額定功率）以下，采用380V低壓和星角啟動(dòng)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是合理和可行的。但當(dāng)電機(jī)功率大于300KW（單臺壓縮機(jī)電機(jī)的額定功率）時(shí)，采用10KV驅(qū)動(dòng)，則剛好相反，無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上，都比380V驅(qū)動(dòng)更為合理。而且電機(jī)功率越大，這種優(yōu)勢更為明顯。10KV的高電壓電機(jī)僅適用于離心機(jī)組，對于渦旋式壓縮

2、機(jī)及螺桿式壓縮機(jī)機(jī)組，由于單機(jī)的額定功率比較小，市場上還未出現(xiàn)10KV的渦旋式壓縮機(jī)及螺桿式壓縮機(jī)。相反，就壓縮機(jī)本身的性能及安全性相比，渦旋式壓縮機(jī)及螺桿壓縮機(jī)比離心式壓縮機(jī)要高很多。根據(jù)我國國情，中壓電力網(wǎng)絡(luò)，即城鎮(zhèn)供電及地方工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的額定電壓規(guī)定為10KV。但對于大多數(shù)民用建筑來說，通常都不具備10KV的電源l 380V和10KV的供電電源下壓縮機(jī)的性能比較不同的供電電源對冷水機(jī)組本身的性能參數(shù)，即制冷量，制熱量、冷凍水進(jìn)出口溫度、冷卻水進(jìn)出口溫度等示產(chǎn)生根本性的改變。l 380V和10KV的供電電源下設(shè)備供電系統(tǒng)的比較380V供電電源的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：有變壓器的存在，不會對工作區(qū)電

3、子設(shè)備產(chǎn)生干擾；故障接地時(shí)對電機(jī)無危害；因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)電壓，故只需要進(jìn)行常規(guī)管理，不易產(chǎn)生安全事故。缺點(diǎn)：啟動(dòng)電流較高壓啟動(dòng)機(jī)組大，對電網(wǎng)的沖擊較大。10KV供電電源的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流小，對電網(wǎng)的沖擊較??；在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行電流小，會節(jié)省一定的電能。省去10KV/380V變壓器及變壓器的損耗。和380V供電電源相比，省去：變壓器380V側(cè)隔離開關(guān)進(jìn)出線柜變壓器室的安裝及材料變壓器室土建費(fèi)用。大幅度降低啟動(dòng)和運(yùn)行電流，降低用電設(shè)備和電纜的規(guī)格，減少線路的壓降和損失。缺點(diǎn)：、使用電源的申請手續(xù)繁瑣；、安全性低，比較危險(xiǎn)；、管理費(fèi)用低，需要專門持高壓電器操作證書的人員管理；、后期的維護(hù)

4、費(fèi)用高，且備品備件市場上不易采購，且費(fèi)用高.l 供電系統(tǒng)投資相比低壓機(jī)組，高壓啟動(dòng)中間省掉了高-低壓電壓器的配置，但是在高壓用戶的上層電網(wǎng)也配有高壓變壓器，作用就是將從電站輸送過來的幾十萬伏高壓變?yōu)?0KV。無論是高壓電柜還是低壓電柜都需要通過這個(gè)變壓器進(jìn)行供電。對于低壓，變壓器的容量要求為1.72到3.33倍電機(jī)額定功率，但是高壓機(jī)組采用直接啟動(dòng)（一般采用直接啟動(dòng)）要求上層變壓器容量為3.33倍的電機(jī)額定功率以上。可以說高壓電柜對變壓器容量要求大，對于用電大戶，如果用戶在向供電單位申報(bào)配電總?cè)萘康臅r(shí)候過小，采用10KV機(jī)組，用戶就需要重新申報(bào)配電容量。 由于高壓啟動(dòng)機(jī)組使用的是高壓電源，所以

5、電柜全部采用耐高壓器件，在啟動(dòng)柜的制作成本上比低壓普通星-三角啟動(dòng)增加很多。高壓啟動(dòng)柜需采用耐高壓元器件，電器等級要求嚴(yán)格，防電弧、耐擊穿性能等，要求等級高。常用低壓380V啟動(dòng)柜，使用常用部件就可以滿足電機(jī)的啟動(dòng)要求。從啟動(dòng)柜的制作成本上，高壓柜明顯高于380V電柜。某工程380V低壓與10KV高壓的1700RT冷水機(jī)組供電系統(tǒng)投資成本及綜合性能分析一、供電系統(tǒng)投資成本供電系統(tǒng)投資成本分為兩部分：（1）高壓輸送線成本：（20機(jī)房投資成本。(1)高壓輸送線成本對于民用建筑來說，使用10KV高壓冷水機(jī)組，供電部門一般不會同意使用當(dāng)?shù)刈冸娬?0KV電源，必須從數(shù)十公里以外其它變電站通過鋪設(shè)高壓電纜

6、線進(jìn)行分容補(bǔ)充，因此存在著高昂的電纜費(fèi)用。(2)機(jī)房投資成本對于380V電制來說，機(jī)房則需要增加變壓器等設(shè)備，因此也存在著變壓器的費(fèi)用。下面我們以1700TONS的冷水機(jī)組為例對兩項(xiàng)投資進(jìn)行了對比如下：使用10KV電制，電纜費(fèi)用約80萬元/公里（包安裝）。若以十公里計(jì)，則此項(xiàng)費(fèi)用將高達(dá)800萬元。此費(fèi)用可根據(jù)用戶當(dāng)?shù)仉娏斔偷那闆r而定。另外，10KV機(jī)組的機(jī)房投資成本需114萬元。（見附件二）使用380V電制，不存在鋪設(shè)高壓電纜線的費(fèi)用。380V機(jī)組機(jī)房投資成本需228萬元。（見附件一）總結(jié)：如果不計(jì)算鋪設(shè)10KV的高壓電路所需的費(fèi)用，380V機(jī)組會比10KV機(jī)組的機(jī)房投資增加114萬元。正如

7、您在購買效率高的機(jī)組時(shí)所需的初投資要高一些一樣，當(dāng)您綜合考慮機(jī)組的性能時(shí)，情況會截然相反，下面我們從綜合角度進(jìn)行了對比。二、綜合性能分析1、電網(wǎng)穩(wěn)定性若市網(wǎng)電壓為10KV，使用的冷水機(jī)組也為10KV時(shí)，為平行電壓直接沖擊電網(wǎng)，其危險(xiǎn)性極大。（見附件二）冷水機(jī)組電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會產(chǎn)生磁場，對于10KV高壓機(jī)組，由于直接連接在電網(wǎng)上，會對電網(wǎng)產(chǎn)生直接干擾，即諧波干擾，從而影響供電質(zhì)量，影響工作區(qū)電腦及電梯控制等電子設(shè)備。而對于380V低壓機(jī)組，由于有變壓器存在，故不會有此干擾。（見附件三）2、安全性：1） 機(jī)房由于布置了水系統(tǒng)通常比較潮濕，對于開啟式電機(jī)來說，電機(jī)繞組暴露在潮濕的空氣中會使絕緣層的材料

8、發(fā)生變形或腐化，高電壓容易擊穿絕緣層，這將給操作人員帶來極大的安全隱患。2） 10KV電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于380V，周圍磁場強(qiáng)度大，吸附力強(qiáng)，同時(shí)產(chǎn)生電暈，極易導(dǎo)致觸電。3） 當(dāng)10KV的高壓機(jī)組故障接地時(shí)，將會對電機(jī)產(chǎn)生極大的危害。此種危險(xiǎn)性對于低壓機(jī)組則不存在。 4)對于民用公共建筑，人流密度大，采用高壓，如無嚴(yán)格防范措施易發(fā)生安全事故，影響惡劣。3、冷水機(jī)組電機(jī)的可靠性對比 10KV冷水機(jī)組中所用的電機(jī)通常是用在工業(yè)上的，不應(yīng)當(dāng)用在民用工程上。因?yàn)楣I(yè)制冷帶有持續(xù)性，冷水機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷穩(wěn)定，機(jī)組開停機(jī)的次數(shù)極少，因此對電機(jī)的啟停次數(shù)要求不高。民用制冷就不同了，幾乎每天甚至每隔幾個(gè)小時(shí)機(jī)組都會根據(jù)建

9、筑所需的負(fù)荷變化而頻繁啟停。啟動(dòng)電壓對電機(jī)絕緣層的沖擊次數(shù)比工業(yè)制冷高幾十倍、上百倍，高壓電機(jī)的壽命就可想而知了。還有比低壓貴得多的高壓觸點(diǎn)（銀觸點(diǎn)）開關(guān)等電器元件也會因?yàn)閱?dòng)頻繁而加速損壞。4、運(yùn)行管理 10KV高壓運(yùn)行管理對操作人員的要求很高，只有持有高壓操作證的高級電工人員方可操作，低壓無此特殊要求。因此使用10KV高壓設(shè)備，則需要配備兩組人員分別管理高壓和低壓設(shè)備，增加了管理的難度及費(fèi)用。5、零配件及維修費(fèi)用 10KV冷水機(jī)組零配件費(fèi)用是低壓機(jī)組的9倍或更多。對于380V的冷水機(jī)組來說，380V/950A的交流接觸繼電器價(jià)格僅為 1.0萬元;而10KV/50A的真空接觸器則需要12.0

10、萬元。因此，對于使用25至30年的10KV的冷水機(jī)組，維護(hù)費(fèi)用將是一筆非常大的開支。此外，在市場上，高壓10KV機(jī)組的備品備件及零部件的采購也比低壓380V機(jī)組的困難。 從以上分析，我們認(rèn)為對于1700冷噸冷水機(jī)組使用380V電壓，不僅節(jié)省投資成本，而且提高系統(tǒng)的綜合性能。輔導(dǎo)工具a附件一低壓機(jī)組（380V）單個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)布置圖 真空開關(guān)5000元環(huán)網(wǎng)柜5萬元變壓器15萬元變壓器15萬元配電柜5萬元配電柜5萬元1臺冷水機(jī)組配電柜5萬元配電柜5萬元1臺冷水機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用（冷水機(jī)組另算）：1個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用為57萬元；（已含電纜線增加投資1.5萬元） 4個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用合計(jì)為574228萬元高壓機(jī)組（10KV）單個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)布置圖 真空開關(guān)5000元高壓計(jì)量柜1萬元高壓開關(guān)柜20萬元高壓負(fù)荷開關(guān)柜7萬元1臺冷水機(jī)組1臺冷水機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用（冷水機(jī)組另算）：1個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用為28.5萬元；4個(gè)機(jī)房供電系統(tǒng)構(gòu)成費(fèi)用合計(jì)為114萬元；附件二電力傳輸圖 G1 110KV 10KV 220V/1民用和商用用戶 380V/3 380V3 工業(yè)用戶 民用和商用用戶G2 發(fā)電站 超高壓變壓站 高壓變壓站 中壓變壓站