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一、高压变频调速系统方案1.系统切换方案http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031444_480482_2831619_3.jpg 注:开关QF1、QF7、QF8、QF14和电机M1、M2为现场原有设备。上图以同步电机为例。两套变频器的协调控制由独立的一台协调控制柜实现。此套系统包含同步投切电抗器+激磁涌流抑制柜、高压变频器、协调控制柜和真空开关柜。主要功能:可以实现两台风机变频调速装置的互为备用和在线切换。在互为备用的两台变频调速装置中,当一台故障时,另一台可以启动故障变频调速装置所带的电机的要求;以两台变频调速装置分别对应拖动两台风机运行,当TF1变频调速装置出现故障的工况为例,系统切换过程如下:协调控制单元向TF2发出同步切换至工频请求→TF2拖动M2提速至50Hz后实时检测对比TF2电源输入侧与变频调速装置输出侧电压幅值、相位角度、频率,经过计算并调整后当电压幅值误差≤2%;相位误差≤3°;频率误差≤0.05Hz时向协调控制单元发出同步切换合闸指令→协调控制单元控制QF14合闸,合闸完成后由TF2向协调控制单元发出同步切换分闸指令→协调控制单元控制QF8、QF12分闸,M2完全转换为工频直接拖动→协调控制单元向TF2发出的同步切换请求指令撤销,同时向QF8、QF13发合闸指令,由TF2拖动M1→协调控制单元向TF2发出同步切换至工频请求→TF2拖动M1提速至50Hz后实时检测对比TF2电源输入侧与变频调速装置输出侧电压幅值、相位角度、频率,经过计算并调整后当电压幅值误差≤2%;相位误差≤3;频率误差≤0.05Hz时向协调控制单元发出同步切换合闸指令→协调控制单元控制QF7合闸,合闸完成后由TF2向协调控制单元发出同步切换分闸指令→协调控制单元控制QF8、QF13分闸,M1完全转换为工频直接拖动。2.高压变频系统的主要构成整套变频调速系统由2套变压器柜、2套功率柜、2套控制柜、2套电抗器+激磁涌流抑制柜(含QF3/QF4/QF10/QF11)、一套协调控制柜、4高压开关柜(QF5/QF6/QF12/QF13)组成。 2.1激磁涌流抑制柜该柜内主要元器件为限流电阻和真空断路器等,可限制上电时的激磁涌流。变频器上电时充电电流可达额定电流的6~10倍,此充电电流对电网构成强烈的冲击,造成电网电压瞬间跌落,干扰其他设备的正常运行;其次高压变频器短时间内断电重新上电,虽然直流环节残电电压较高,充电电流较小,但由于变压器的剩磁与合闸时电网电压相位的不匹配,使得变压器在高压上电时激磁偏磁导致铁心饱和,进而产生2至10倍于额定电流的激磁涌流,对电网构成干扰。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031445_480483_2831619_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031445_480483_2831619_3.jpg为解决上述问题,在变频调速装置内特设激磁涌流及预充电电路,该电路能够将变频器高压上电电流限制在1倍额定电流之内,真正实现对电网的零冲击。该电路由高压真空断路器和高压限流电阻构成。高压上电前,真空断路器处于分断状态,高压上电时,电网通过高压限流电阻向变频器充电,1秒后充电完成,变频器自动闭合真空断路器切除限流电阻。2.2高压变频器调速系统:ATV1200系列高压变频调速系统本体由变压器柜、功率柜及控制柜组成。下图为高压变频调速系统示意图: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031445_480484_2831619_3.jpg注:上图仅为示意,针对此项目一台变频器配一台移相变压器。ATV1200系列变频调速装置采用单元串联多电平结构,为高-高结构,10kV输入,10kV直接输出,即每相9个低压的功率单元串联实现高压输出,输入侧的变压器采用移相方式,将网侧高压变换为二次侧的多组低压,各二次绕组在绕制时采用延边三角形接法,相互之间有固定的相位差,形成多脉冲整流方式,使得变压器二次侧各绕组(即各功率单元输入)的谐波电流相互抵消,不反映到高压侧,从而大大改善了网侧的电流谐波,基本消除了对网侧的谐波污染;变压器的每个二次侧低压绕组相互独立,并单独为一个功率单元供电;而功率单元为变频器实现变压变频输出的基本单元,每个功率单元相当于一台交-直-交电压型单相输出的低压变频器,每个模块输出等幅PWM电压波形,但相互之间有确定的相位偏移,串联叠加之后,在变频器输出侧得到正弦阶梯状PWM波形,其输出为完美无谐波正弦波,高压变频器在不加任何滤波器的情况下,对电网的谐波完全符合IEEE 519 -1992 国际标准,以及GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的要求。2.3 协调控制柜该柜可实现两台变频器的协调控制,所有自动切换功能均自动完成,无需人工干预,自动化程度高,避免人为频繁操作相关断路器的繁重工作,同时避免由于人为错误操作导致设备损坏或系统瘫痪。主要功能:可以实现两台风机变频调速装置的互为备用和在线切换。在互为备用的两台变频调速装置中,当一台故障时,另一台可以启动故障变频调速装置所带的电机的要求;以两台变频调速装置分别对应拖动两台风机运行,当TF1变频调速装置出现故障的工况为例,系统切换过程如下:协调控制单元向TF2发出同步切换至工频请求→TF2拖动M2提速至50Hz后实时检测对比TF2电源输入侧与变频调速装置输出侧电压幅值、相位角度、频率,经过计算并调整后当电压幅值误差≤2%;相位误差≤3°;频率误差≤0.05Hz时向协调控制单元发出同步切换合闸指令→协调控制单元控制QF14合闸,合闸完成后由TF2向协调控制单元发出同步切换分闸指令→协调控制单元控制QF8、QF12分闸,M2完全转换为工频直接拖动→协调控制单元向TF2发出的同步切换请求指令撤销,同时向QF8、QF13发合闸指令,由TF2拖动M1→协调控制单元向TF2发出同步切换至工频请求→TF2拖动M1提速至50Hz后实时检测对比TF2电源输入侧与变频调速装置输出侧电压幅值、相位角度、频率,经过计算并调整后当电压幅值误差≤2%;相位误差≤3;频率误差≤0.05Hz时向协调控制单元发出同步切换合闸指令→协调控制单元控制QF7合闸,合闸完成后由TF2向协调控制单元发出同步切换分闸指令→协调控制单元控制QF8、QF13分闸,M1完全转换为工频直接拖动。2.4 同步投切同步投切过程:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031445_480485_2831619_3.jpg
近些年来,空压机行业的发展往变频改造的方向越走越远,那么空压机变频改造有什么好处和要求呢? 空压机变频改造的优点: 1、运行成本降低。传统压缩机的运行成本由三项组成:初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44、3%,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。 2、节能变频器控制压缩机对比于传统控制的压缩机,能源节约是最有实际意义的。根据空气量需求来供给的压缩机工控是经济的运行状况。节省电费约20%以上,约半年即可回收投入的资金。 3、延长压缩机的使用寿命。变频器从0Hz起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。 4、提高压力控制精度,变频控制系统具有精确的压力控制能力,使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在±0、2bar范围内,有效地提高了工况的质量。 5、降低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。 6、此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。[align=center][img=变频电机,189,125]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/04/201804201622531456_3774_3386238_3.jpg!w189x125.jpg[/img][/align] 那么空压机变频改造后系统应满足什么要求呢? 1、电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,压力波动范围不能超过±0、2bar。 2、根据空压机的工控要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性。 3、系统应具有变频和工频两套控制回路。 4、在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。 5、为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输出端应有抑制电磁干扰的有效措施。 6、在该变频器上端加装输入电抗器,有效的抑制了变频器对电网的干扰。 7、考虑到系统以后扩展问题,变频器满足将来工控扩展的要求。 空压机变频改造通过加装节能辅控柜,可以实现对空压机的频率调节,稳定空压机出口压力,可实现工变频的自动切换,并且设有电源切换和保护的功能。文章转自:深圳博莱特空压机有限公司
纺织品实验室恒温恒湿系统变频器的‘外科手术’恒温恒湿室大家都不会陌生,很多行业的实验室都必须配备这样的标准检测环境,因为不同的温湿度对样品有较大的影响,检测结果也是影响较大,特别是处于不同地点的实验室,比如新疆,海南,北京这三地的实验室,他们三地的温度和湿度相差很大,在不同的地区和环境下对样品检测分析肯定是没有可比性的,所以要想实验室都能做出满意的结果,那就需要建造标准的恒温恒湿室。 我们纺织品实验室也有一个恒温恒湿室,纺织品很多都是纤维素纤维,对温度尤其敏感,不同的温湿度下他们的含水率是不相同的,所以更加需要一个恒定的环境对其进行检测分析,这样才能得到一个准确的结果。我们纺织品实验室温控系统是有一个高精密的恒温恒湿空调控制,其原理和一般空调有相似之处,主要有压缩机和变频器控制,说起变频器,这个是我们最头疼的一个部分,因为每个月总有几次是变频器报警,有时是变频器通讯故障,有时只显示变频器报警,处理方式一般是关机重启,有时是可以的,有时不行,只能找供应商来维修,这样的情况每个月都有好几次,不厌其烦的出现同样的故障.这一次因为控制系统出了问题,湿度突然无限制的增加,导致不仅恒温室内湿漉漉的,变频器也‘水漫金山’了,维修工程师打开侧板一看,整个变频器都水汪汪的,好像从水中拿出来的一样,把工程师都吓坏了,说可能不行了,要换新的了,最后先用干净的布擦干净,然后把用吹风机吹干,没有想到还能用,真是奇迹。虽然结果还是满意的,但出现这样严重的事情,我还是心有余悸,就和工程师商量,变频器这样老出异常的部位,能不能有个好办法,解决这个隐患,因为变频器在侧板内,不好观察,每次出现异常都要想法打开侧板才能观察变频器状态,因为变频器是在高精密的恒温恒湿空调的侧边接近顶部的位置,很不方便,我就和工程师说们能不能把变频器这一块拆下来,放在仪器外面,独立出来,然后再把接线增长是不是就可以了,和工程师探讨一会,工程师打电话给他们负责人,经过他和他们负责人的沟通,最终成行。[img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070855_01_2154459_3.jpg[/img][img=,480,640]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070855_02_2154459_3.jpg[/img][img=,640,480]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070855_03_2154459_3.jpg[/img]首先关机,帮助维修工程师把变频器卸下来,然后观察线路,经过观察发现,只有一个线必须从正面走,其他线路都可以走高精密的恒温恒湿空调的后面,甚至底下,这样就省事了,经过工程师半个多小时的奋斗,初步完成,就等开机验证了[img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070855_04_2154459_3.jpg[/img][img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070856_01_2154459_3.jpg[/img][img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070856_02_2154459_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070856_03_2154459_3.jpg[/img][img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070856_04_2154459_3.jpg[/img]开启电源,然后开机,观察频现,刚开机的温湿度肯定是一个室内的温湿度,需要一个满满的调节过程,继续观察,加湿符号出现,温湿度都有变化,向设定值一点点的靠近,又等半个小时后,屏显数据在设定值‘徘徊’,基本上都在设置值20±2℃,相对湿度65%±3%的允许范围之内。持续观察,一直到下午下班,状态都比较稳定,满足标准要求。[img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070857_01_2154459_3.jpg[/img][img=,690,1226]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709070857_02_2154459_3.jpg[/img]变频器放在高精密的恒温恒湿空调的外面,可以避免以下尴尬:1. 变频器一般看不到,侧板打开时要需要专用的工具,专用工具我们实验室没有,用螺丝刀也行,但比较费劲,经常打开很麻烦。2. 变频器侧板较重,我们的女测试员上次就很吃力了,但是恒温室物理测试都是女孩子,他们想看一下变频器更费劲了3. 变频器位置很高,男测试员都要翘脚才能看到,女测试员要搬个凳子才能看到,特别不方便4. 维修人员也不是很方便,他们每次也是踩着凳子才能观察维修,但是实验室凳子大家知道,基本是都是带轮子,这样根本站不稳,要一个人甚至两个人扶着才行。总结:变频器我要求并说服工程师放在高精密的恒温恒湿空调外部,主要是以下几点首先变频器放在外面,不影响使用效果,而且更容易观察状态;再者变频器放在外面,由于面积小,并不占到少空间,没有影响;最后变频器很安全,就是开机状态下,手摸上去也没有任何问题,所以从安全角度上说也无碍