高压变频器在煤气加压机上的应用.docx

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1、高压变频器在煤气加压机上的应用该设备由于输送的是煤气，煤气中不可防止的含有一些焦油。罗茨风机由于长期运行以后粘附有很多焦油，增加了设备的阻力。另外罗茨风机为风门全开的情况下启动，而且焦油在较冷的情况下阻力更大，所以罗茨风机为典型的重载启动负载。原系统6kV高压断路器直接送到电机，没有其他软起设备，高压电机与罗茨风机直接用靠背轮连接。该设备由于是重载启动，并且焦油冷态时阻力很大，所以直接启动时启动电流大，轻易造成断路器跳闸，需要屡次合闸才能启动。并且启动前还需要给罗茨风机打高温蒸汽加热。另外直接启动有可能影响罗茨风机内部气隙。由于罗茨风机选型偏大，电厂往往不需要罗茨风机满负荷运转，这样风机只好翻

2、开回流阀，造成风机运行效率低下，浪费严重，厂指导为了进步煤气加压机的运行效率，经研究决定改造该设备，增加两套软起设备，兼具有调速功能。工厂中用于电动机的软启动设备，常用的做法有串水阻启动、串电抗启动、星三角启动、转子串电阻启动、软启动器降压启动和变频启动等。现分别扼要表达如下：1串水阻启动、串电抗启动和星三角启动：启动转矩小，不能知足重负荷启动要求，不能连续启动，不能调速。2转子串电阻：由于该电机为防爆电机，无抽头，不能采用此种启动方式。3液力耦合器：能知足启动要求，也能到达调速要求，但是投资大，调速效率低，维护费用高。4软启动器：不能知足重负荷启动要求，不能连续启动，不能调速。5变频调速以启

3、动转矩大、启动电流小、调速精度高、功能强、可靠性高，操纵方便，便于通讯等功能优于以往的传统调速方式，是性能最优的软启动方案。综合上述比拟，通过招标方式，厂指导决定采用山东新风光电子科技开展有限公司消费的JD-BP37系列6kV高压变频器作为改造工程的适用设备，改造获得了成功。3风光公司JD-BP37系列高压变频调速系统技术特点风光牌JD-BP37系列高压变频器以高速DSP为控制核心，采用无速度矢量控制技术、功率单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，其谐波指标远小于IEE519-1992的谐波国家标准，输入功率因数高，输出波形质量好，不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器；不

4、存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，可以使用普通的异步电机。2007年，高压变频器被评为中国名牌产品。详细来讲，风光高压变频器除具有一般普通变频器的性能外，还具有以下突出特点： (1)采用高速DSP作为中央处理器，运算速度更快，控制更精准。 (2)飞车启动功能。可以识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接起动。 (3)完好的工频/变频自动互切技术。如今的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜，变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行，旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式，手动旁路需人工操纵，适应于无备用装置或者不重要的运行工况，自动旁路可在变频器发生

5、故障后直接自动转换至工频运行。新风光公司提供的自动旁路切换柜，不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态，还可实如今变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能，整个转换经过不会对用户设备的运行造成任何影响。 (4)旋转中再启动功能。运行经过中高压瞬时掉电3s内恢复，高压变频器不停机，高压恢复后变频自动运行到掉电前的频率。 (5)线电压自动平衡技术星点漂移技术。变频器某相有单元故障后，为了使线电压平衡，传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相一样的电压，而线电压自动平衡技术通过调整相与相之间的夹角，在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压平衡输出。 (6)单元直流电压检

6、测：实时显示检测系统的直流电压，进而实现输出电压的优化控制，降低谐波含量，保证输出电压的精度，提升系统控制性能，并可使保证运行维护人员实现对功率单元运行状况的全面把握。 (7)单元内电解电容因采取了公司专利技术，可以将其使用寿命进步1倍。 (8)散热构造设计公道，单元串联多重化并联构造，IGBT承受的电压较低，可以有较宽的过压范围(1.15Ue)，设备可靠性更高。 (9)具备突发相间短路保护功能。假如由于设备原因及其他原因造成输出短路，此时假如变频器不具备相间短路保护功能，将会导致重大事故。变频器在发生类似问题时可以立即封闭变频器输出，保护设备不受损害，防止事故的发生。 (10)限流功能：当变

7、频器输出电流超过设定值，变频器将自动限制电流输出，防止变频器在加减速经过中或者因负载忽然变化而引起的过流保护，最大限度减少停机次数。 (11)故障自复位功能：当变频器由于负载突变造成单元或者是整机过电流保护时，可自动复位，继续运行。4变频改造控制方案为了保证煤气加压系统的可靠性，变频器装置采用自动转换工频方式，当变频器发生故障，停顿运行时，电机可以自动切换到工频下运行，这样可以保证煤气加压机的供气要求，进步了整个系统的平安稳定性。煤气加压机变频系统具有如下特点：为变频器提供的沟通220V控制电源掉电时，由于变频器的控制电源和主电源没有相位及同步要求，变频器可以使用UPS继续运行，不会停机；在现

8、场速度给定信号掉线时，变频器提供报警的同时，可按原转速继续运行，维持机组的工况不变；变频器配置单元旁路功能，在部分故障时，变频器可将故障单元旁路，降额继续运行，减少忽然停机造成的损失，假如变频器出现3个以上的故障单元，可自动转工频运行，可保证消费不受影响。5变频控制自动旁路柜280kW煤气加压机选用JD-BP37-315F315kW高压变频器，250kW煤气加压机选用JD-BP37-280F280kW高压变频器，两台煤气加压机旁路柜均采用自动转换工频方式。改造后提供的旁路方案如下：旁路柜在变频器进、出线端增加了两个隔离刀闸，以便在变频器退出而电机运行于旁路时，能平安地进展变频器的故障处理或者维

9、护工作。自动旁路柜主回路如图2所示。KM2与KM3实现电气互锁，当KM1、KM2闭合，KM3断开时，电机变频运行；当KM1、KM2断开，KM3闭合时，电机工频运行。另外，KM1闭合时，K1操纵手柄被锁死，不能操纵；KM2闭合时，K2操纵手柄被锁死，不能操纵。图2自动旁路柜电机工频运行时，假设需对变频器进展故障处理或者维护，切记在KM1、KM2分闸状态下，将隔离刀闸K1和K2断开。合闸闭锁：将变频器“合闸允许信号串联于KM1、KM2合闸回路。在变频器故障或者不停当时，真空接触器KM1、KM2合闸不允许；在KM1、KM2合闸状态下，假设变频器出现故障，那么“合闸允许断开，KM1、KM2跳闸，分断变

10、频器高压输入电源。旁路投入：将变频器“旁路投入信号并联于KM3合闸回路。变频运行状态下，假设变频器出现故障且自动投入允许，或需要将电机从变频投入到工频状态运行按下“工频投切按钮，系统将首先分断变频器高压输入、输出开关KM1和KM2，经过一定延时后，“旁路投入闭合，即工频旁路KM3合闸，电机投入电网工频运行。6调试中留意的问题原系统改为变频调速系统以后，有一些问题需要重新设定。如：放散阀的压力设定，未改造前的原工频运行，放散阀的压力为6kPa，也就是当罗茨风机后级的气压到达6kPa以上时，才开启放散阀，排泄出多余的煤气。由于罗茨风机的工作特点，必须把进风阀门进入的气体完全打出去，当后级的气压接近6kPa时，罗茨风机负荷较重，电机电流已经超过额定值较多，由于电动机的过载才能较强，且断路器的保护电流较大，后级气压高时，工频运行时一般不会跳闸。改造后变频的过载才能较弱，变频器的过载才能为1.5倍额定电流60s，这样就要求后级的放散阀压力应稍低一些，经过与客户沟通后，建议放散压力为34kPa左右。这样煤气加压系统可以进一步降低消耗。改造后，高压变频器参数设定，由于是重载启动，需要低频时增加转矩补偿，停车时用户要求自由停车等，设定参数如表3所示：