九洲电气高压变频器在大庆油田大功率注水泵上的解决方案.docx

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1、九洲电气高压变频器在大庆油田大功率注水泵上的解决方案九洲电气高压变频器在大庆油田大功率注水泵上的解决方案消费的橇装式高压变频装置，实现一拖二，既能对“8.3.2水质系统实现调节，又能对：“5.1.1“水质系统实现调节。四九洲电气橇装式高压变频装置一高压变频室,的冷却系统的设计高压变频器室采用彩钢板厂房，为保证良好隔热保温，板壁要求在100mm以上，考虑到高压变频器中的变压器柜为变频器的主要发热源，将变压器柜和功率柜，控制柜分为两室放置，这样就能充分保证变频器运行的可靠性。由于大庆油田处在我国北方高寒地区，春夏秋较短，冬季相对较长。因此变频器的散热采用空调+风道的复合形式。即春夏秋用空调，冬季用

2、风道散热的方式。同时在板房内配置电加热器，以保持冬季变频室在变频器停运检修维护时的温度。彩钢板房剖面图如下：二一次系统方案的设计：方案图如下：1.QS1QS5为高压隔离刀闸2.QS4,QS5机械互锁。3.QS4与QS1,QF1电气互锁，加装程序锁。4.QS5与QS2,QF2电气互锁，加装程序锁。5.电机既可工频运行，也可变频运行，同一时刻一台电机只允许运行在工频或者变频状态。6.变频器检修维护时，将QS3，QS4，QS5全部断开，有明显的断开点，保护了维护人员的平安。7.变频器检修维护时，电机M1，M2可工频运行，保证了消费的连续性。三.设备参数：1.电机参数：额定电压：6KV额定电流：265

3、A额定功率：2500KW2.高压变频器技术参数：高压变频调速系统采用高-高方式，输入侧直接接6kV电压等级的电源，输出连接甲方6kV异步电动机。设计使用标准DL/T994-2006安装地点室内技术方案交-直-交、高-高方式对电动机要求普通鼠笼式或者绕线式异步电机额定输入电压允许变化范围6kV10%额定容量3150KVA系统输出电压06kV系统输出电流0315A频率输出范围050Hz额定输入频率/允许变化范围50Hz10%变频器效率满载时97%谐波输入电压4%,输出电流4%输入侧功率因数0.95在调速范围内控制电源380V10%AC，6kVA控制电源UPS型式、参数及容量在线式，3000VAh上

4、下压隔离采用光纤噪声等级在设备1米外75dB冷却方式强迫风冷热管过载才能120%过载时间1分钟每10分钟模拟量信号输入规格及数目420mA，2路模拟量信号输出规格及数目420mA，2路开关量信号输入规格及数目干接点，12路开关量信号输出规格及数目干接点，12路防护等级IP30操纵键盘液晶触摸屏界面语言简体中文柜体颜色RAL7000进线方式下进线环境温度040oC海拔高度不超过1000米空气污染仅有枯燥的、非导电性污染相对湿度最高90%20，无凝露3九洲电气橇装式高压大功率变频器功能简介：变频室与一体化设计，完善的防护功能可达IP54，可放置在工作环境比拟恶劣的地方。PowerSmart6000

5、系列高压变频器，为电压源型高-高变频器。采用双DSP控制，无须工控机，可靠性高，速度高达纳秒级，比工业控机的响应速度快1000倍，杜绝了变频器死机问题。采用36脉冲整流及空间矢量多重化PWM技术，每相由6个单元串联而成，并直接驱动电动机，无需输出升压变压器。输出电平数非常多，dv/dt很小，输出波形接近正弦波，无需正弦波滤波器，电机运行平稳。具有PWM控制波形与逆变输出波形实时验证功能，进步了输出波形的准确性，增强了系统无故障的运行才能，而同类厂家的数据以打包通讯方式那么无法实现此验证功能。系统等效开关频率高，每台功率单元开关频率为1.2kHz，通过串联叠加，变频器实际输出的相间等效开关频率可

6、达14.4kHz。变频器输出转矩脉冲窄，控制精度高，防止了机械共振，减少传动机构的磨损，电动机的电应力强度与采用工频电源时相近，无明显附加影响，电动机噪声与采用工频供电时相近。输入采用多重化的切分变压器，绝缘等级H级，原副边之间采取接地屏蔽措施，并提供变压器过热告警、保护功能，130告警，150故障跳闸，告警与故障点可根据设定，变压器过载才能强120%60min，200%10s,输入阻抗高达8%，抗短路电流冲击才能可到达额定电流的12.5倍。完善的自己诊断和故障预警机制，上电自检，运行中实时监测，检测速度高。通过双DSP系统，实现纳秒级运算并进展综合判定，分析准确，减少变频器误报警。故障的自诊

7、断及保护功能相当完备，多达400多项的诊断信息，对电网和负荷有很强的适应性。采用专利技术的实光阴纤传送技术，对功率单元进展控制，防止了同类厂家的数据打包通讯方式带来的波形延迟现行。具有反转启动和飞车启动功能，无论电机处于正转还是反转状态，变频器均可实现大力矩直接启动。变频用具有软启动功能，可以实现一拖多软启动。可以提供GPRS远程监控功能，的运行数据可以通过GPRS传输到本地效劳器上显示、处理、存储，也可以进展远程故障诊断，在必要时操纵员可以开起远程操控功能。变频器发生短路、接地、过流、过载、过压、欠压、过热等情况时，系统均能及时告警或者保护。内置PID调节器，可以实现闭环控制。可以实现触摸屏

8、、数字键盘、模拟电位器、远程DCS等多种频率设定方式，适应各种用户需求。具有与用户隔离的开关量模拟量输入输出接口，确保了与用户现有设备的可靠连接。可提供开关量输入输出接口各32路，模拟量输入输出接口4和8路，也可根据用户要求配置。采用两路控制电源供电，一路由输入变压器二次绕组提供，一路由用户现场提供。变频器同时内置UPS电源，保证无扰动平滑切换，控制电源失电变频器不停机。完好的参数化功能，对于用户的各种应用可全面支持。同时，为方便现场操纵人员的以前的操纵习惯，变频器新增四档调速及点动上升，下降功能，极大的方便了现场操纵人员的操纵。投运以来获得现场操纵人员的一致好评。五应用高压变频调速系统产生的

9、效果：1、改善了工艺。投入变频器后注水泵的注水量可以平滑的输出，运行人员可以自如的调控，给水泵的运行参数得到了改善，进步了效率。2、延长电机和水泵的使用寿命。工频时注水泵，启动电流大约58倍额定电流，机械冲击力很大，采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，对电机几乎不产生冲击，可大大延长机械的使用寿命。3、减少阀门机械磨损和管网冲击。延长注水泵的大修周期，节省检修费用和时间。将这种方法与原来传统阀门调节方案相比拟可见，在流量一样的情况下，转速控制防止了阀门控制下因压头的升高和管阻增大所带来的能量损失，减少人工阀门调节。完全消除泵机投入、退出时的“水锤现象。六经济效益测量评价由流体力学可知P=Q

10、H/102，式中：P为水泵的轴功率；Q为流量；H为压力；为泵的效率。水泵的耗能计算公式为：P=KHQ/K:为裕度系数：效率Q1/Q2=nl/n2；Pl/P2nl/n22；N1/N2nl/n23，即Qn；Hn2；Pn3n为转速经标定，注水泵的额定功率为2500kW，实际运行平均轴功率为2200KW，改变频控制实际运行平均轴功率功率为1868kW，平均节电率达15.1%。运行结果说明：改变频调速控制后，反映调节速度快，电控系统连续运行平稳可靠，机泵实现了软起动，转速在25032800r/min间运转，减少了机泵磨损。通过上述的分析可看出,注水泵采用变频调速改造后，不仅节约了大量电能，而且对电机实现真正的软启动，对电机、水泵、阀门、各种工艺、高压开关等设备以及电网的启动冲击大大减少，消除泵机投入、退出时的“水锤现象。它们的使用寿命得以延长，大幅度节省这些设备的维护费用。变频器属于高度智能化的新型设备，完全可以实现进步消费效率和机组自动化程度的要求。0