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地鐵環(huán)控系統變頻技術(shù)的應用
變頻技術(shù)是一種把直流電逆變成不同頻率的交流電的轉換技術(shù)。它可把交流電變成直流電后再逆變成不同頻率的交流電，或是把直流電變成交流電后再把交流電變成直流電�？傊@一切都只有頻率的變化，而沒(méi)有電能的變化。
摘要：當今地鐵處于發(fā)展的高峰期，地鐵環(huán)控系統如何保證在正常運營(yíng)以及不影響乘客舒適度情況下，達到節能降耗的目的，是目前研究的熱點(diǎn)，縱觀(guān)當代地鐵環(huán)控系統，大多的系統中采用變頻技術(shù)，使用變頻能夠提高地鐵環(huán)控系統的運行效率，從而達到節能減排的要求;其次在地鐵環(huán)控系統的各個(gè)運行環(huán)節，包括通風(fēng)風(fēng)機、排熱風(fēng)機、回排風(fēng)機、組合式空調機組等采用變頻技術(shù)進(jìn)行控制，可以激發(fā)環(huán)控系統的巨大潛力，在地鐵環(huán)控系統的低壓配電系統提高運行效率并節能降耗的同時(shí)，能夠有效提升地鐵運營(yíng)的乘客體驗。本文在介紹地鐵環(huán)控系統的組成以及結構的同時(shí)，將變頻技術(shù)在地鐵環(huán)控中的應用做了介紹。
關(guān)鍵詞：環(huán)控系統;變頻;應用;通風(fēng)空調
一、地鐵環(huán)空系統的結構組成與設計要點(diǎn)
1.1 結構與組成
地鐵環(huán)控系統的結構組成，包括通排風(fēng)以及空調等設備，例如負責通排風(fēng)的各類(lèi)風(fēng)機、風(fēng)閥以及空調系統的組合式空調機組、水冷冷水機組、風(fēng)冷冷水機組等，在地鐵環(huán)控系統的隧道風(fēng)機、排熱風(fēng)機以及組合式空調機組中使用的變頻器，內置具有功率因數校正功能的整流器，同時(shí)內置逆變器，還具有其他各種功能作用的控制電路，由MCU根據變風(fēng)量需求的設計方案對環(huán)控系統的設備進(jìn)行控制，環(huán)境溫度、多聯(lián)機信息以及室內機的通信同樣也主要依靠該系統實(shí)現。壓縮機與風(fēng)機的驅動(dòng)控制系統中，無(wú)位置傳感器矢量是控制功能實(shí)現的關(guān)鍵，在高溫、高壓、密封運行空間中能夠盡量減少其影響，實(shí)現通風(fēng)排風(fēng)以及空調制冷按照環(huán)境溫度控制要求運行。
1.2 設計要求
地鐵環(huán)控設計首先是要保證正常運行期間，乘客的舒適度，而在此基礎上，我們要分析車(chē)站公共區域的熱濕負荷變化規律，確定出相應的風(fēng)機變頻轉速變化規律，針對上述要求，可編程控制器PLC可以選作環(huán)控系統的關(guān)鍵控制單元，環(huán)控控制系統的一般要求，一、地鐵正常運行時(shí)對車(chē)站公共區域以及隧道進(jìn)行排熱排濕，保證車(chē)站內乘客舒適度的同時(shí)，隧道內的熱濕負荷也要符合相關(guān)設計規范。此外，對于隧道環(huán)控通風(fēng)以及車(chē)站的環(huán)控空調系統，如各種送、排風(fēng)機、排熱風(fēng)機以及各自的聯(lián)動(dòng)裝置和風(fēng)閥以及組合式空調機組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔等都要求相應的IO接口，該接口能夠與PLC控制系統進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，將設備狀態(tài)和信息傳輸到監控設備中。
二、變頻技術(shù)在環(huán)控系統中的應用
2.1 節能降耗
當今時(shí)代國家提倡可持續發(fā)展，地鐵環(huán)控系統采用變頻技術(shù)能夠實(shí)現國家能源的可持續利用，同時(shí)利用微型計算機進(jìn)行智能控制，可以實(shí)現地鐵環(huán)控系統對負載的自動(dòng)適應和調整，拉高供電電網(wǎng)的功率因數，有效降低能耗。將變頻技術(shù)應用到環(huán)控供水系統中，水泵揚程與供水流量的需求也可以得到最大程度滿(mǎn)足，供水系統中的節水器，調節水泵轉速與管道水流量的同時(shí)，代替傳統的閥門(mén)功能，還能夠達到節能降耗的目的。環(huán)控系統中的變頻器技術(shù)，可以利用網(wǎng)絡(luò )對地鐵內的設備能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，最終可以形成對不同設備用電的數據分析，并將其進(jìn)行對比，改變控制方法以及程序，在遠程就可以實(shí)現故障報警，可以有效減少變頻設備的故障發(fā)生率，因此可以減少設備因為故障而導致的能源的浪費，確保地鐵安全運行的同時(shí)，實(shí)現節能減排的目的。
2.2 地鐵熱濕負荷的智能控制
地鐵公共區域的熱濕負荷是隨著(zhù)客流量、列車(chē)運行圖以及氣候不斷變化的一個(gè)變量，首先我們要確定上述這行因素引起負荷的波動(dòng)規律，進(jìn)而根據這個(gè)波動(dòng)規律我們可以計算出車(chē)站公共區域逐時(shí)通風(fēng)量，而利用變頻系統中的溫濕度變送器數據，可以對環(huán)控系統中風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)以及排風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行檢查和計算，可以根據上述數據對通風(fēng)空調的系統模式進(jìn)行定期變更，這樣可以保證地鐵公共區域內的熱濕負荷處于正常范圍。
2.3 對環(huán)境保護有利
變頻技術(shù)引入地鐵環(huán)控系統中，可以實(shí)現對環(huán)境的有效保護，在降低環(huán)境污染的同時(shí)，可以實(shí)現有效的節能降耗。針對環(huán)保節能的要求，在環(huán)控的變頻設計中，需要將水系統的變流量做相應的改造，這樣在有效節約電能的同時(shí)，同時(shí)改造后可以使通風(fēng)空調等設備在最優(yōu)的狀態(tài)下開(kāi)啟通風(fēng)制冷模式，這樣做的結果同時(shí)順應國家節能的號召。此外利用變頻技術(shù)可以實(shí)現對空調水系統，包括冷卻塔等的水資源的節約，從而能夠在變流量模式下進(jìn)行控制，空調水系統中含有很多種類(lèi)的腐蝕性生物，在流速較低的狀況下對水管的材質(zhì)具有很大的影響，變流量的控制策略中的冷水機組，利用特殊物質(zhì)進(jìn)行改造，這樣的吸收式冷水機組，能夠確保水系統在變流量的情況下運行，實(shí)現節能環(huán)保的目的。此外還可以降低系統中設備故障的發(fā)生。
2.4 提高環(huán)控系統設備的壽命
利用地鐵內相關(guān)風(fēng)管和水管傳感器的數據分析，可以得到環(huán)境控制所需要的各種參數，在環(huán)控系統中采用變頻技術(shù)，利用微型計算機對系統進(jìn)行智能控制，可以實(shí)現地鐵環(huán)控系統對負載的自動(dòng)適應和調整，拉高供電電網(wǎng)的功率因數，有效降低能耗，同時(shí)減小通風(fēng)空調系統的機械磨損，電機的使用壽命也可以得到延長(cháng);另外地鐵環(huán)控系統采用變頻技術(shù)，還便于工人對環(huán)控設備進(jìn)行維修，同時(shí)變頻技術(shù)可以對電流限幅、過(guò)壓失速以及短路、過(guò)壓等實(shí)現保護，降低電能以及水資源的消耗，節電器的軟啟動(dòng)功能也能夠較好的實(shí)現，同時(shí)空調水流量也可以得到有效調節，減少沖擊的發(fā)生。
三、結束語(yǔ)
變頻技術(shù)在地鐵環(huán)控系統中的使用，可以控制風(fēng)機進(jìn)行分級運行，按照不同時(shí)間段的需求進(jìn)行連續變頻運行，在降低地鐵電力以及水資源能耗的同時(shí)，使系統設備的使用壽命得到了延長(cháng)，能量轉化效率也得到了有效提高，在環(huán)控系統中發(fā)揮著(zhù)巨大的作用，可以實(shí)現對地鐵環(huán)控系統的節能減排的目的。
參考文獻：
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