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高壓變頻范文第1篇

【關(guān)鍵字】高壓變頻器，原理，應(yīng)用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TN773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、前言

本文筆者試著從高壓變頻器的基本概述進(jìn)行分析，并進(jìn)一步分析了高壓變頻器的工作原理以及其應(yīng)用，希望筆者的分析，對(duì)于高壓變頻器的發(fā)展具有一定的作用。

二、高壓變頻器概述

高壓變頻器是采用若干個(gè)變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出。在變頻器中，由多個(gè)低壓?jiǎn)卧?lián)連接，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高壓輸出。基于這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得高壓變頻器具備了在維護(hù)、功率品質(zhì)方面的優(yōu)點(diǎn)，另外變頻器通過(guò)快速功率單元旁路，是系統(tǒng)的可靠性大大增加。該變頻器具有對(duì)電網(wǎng)諧波危害小，輸入功率因素高，無(wú)需采用輸入諧波濾波器和功率因素補(bǔ)償裝置。輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，噪音，輸出dv/dt，共模電壓等問(wèn)題，不必設(shè)置輸出濾波器就可以用于普通的異步電機(jī)。

傳統(tǒng)的變頻器擁有5個(gè)獨(dú)立部件，即輸入濾波器、功率因數(shù)補(bǔ)償、隔離變壓器、逆變裝置和輸出濾波器。而無(wú)諧波高壓變頻器完美的輸入/輸出特性，因此其內(nèi)部?jī)H需隔離變壓器和變頻器兩個(gè)主要部件。與普通采用高壓器件直接串聯(lián)的變頻器相比，由于采用整個(gè)功率單元串聯(lián)，器件承受的最高電壓為單元內(nèi)直流母線的電壓，可直接使用低壓功率器件，器件不必串聯(lián)，不存在器件串聯(lián)引起的均壓?jiǎn)栴}。功率單元中采用的低壓IGBT功率模塊，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟可靠。功率單元采用模塊化結(jié)構(gòu)，同一變頻器內(nèi)的所有功率單元可以互換，維修業(yè)非常方便。由于采用功率單元串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以可以采取功率單元旁路技術(shù)，當(dāng)功率單元故障時(shí)，控制系統(tǒng)可以將故障單元自動(dòng)旁路，采用中心點(diǎn)漂移技術(shù)，變頻器仍可降額繼續(xù)運(yùn)行，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

三、高壓變頻器的工作原理

1、移相式變壓器

移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成X脈沖整流方式；這種多極移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。另外，由于副邊繞組的獨(dú)立性，使每個(gè)功率單元的主回路相對(duì)獨(dú)立，這樣大大提高了可靠性。

2、智能化功率單元

所有的功率模塊均為智能化設(shè)計(jì)具有強(qiáng)大的自診斷指導(dǎo)能力，一旦有故障發(fā)生時(shí)，功率模塊將故障信息迅速返回到主控單元中，主控單元及時(shí)將主要功率元件IGBT關(guān)斷，保護(hù)主電路；同時(shí)在中文人機(jī)界面上精確定位顯示故障位置、類(lèi)別。在設(shè)計(jì)時(shí)已將一定功率范圍內(nèi)的單元模塊進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化考慮，以此保證了單元模塊在結(jié)構(gòu)、功能上的一致性。當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，在得到報(bào)警器報(bào)警通知后，可在幾分鐘內(nèi)更換同等功能的備用模塊，減少停機(jī)時(shí)間。

6kV電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單元為三相輸入，單相輸出的交直流PWM電壓源型逆變器結(jié)構(gòu)，相鄰功率單元的輸出端串聯(lián)起來(lái)，形成Y接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動(dòng)機(jī)。6kV電壓等級(jí)的高壓變頻器，每相由六個(gè)額定電壓為600V的功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓最高可達(dá)3464V，線電壓達(dá)6000V左右。改變每相功率單元的串聯(lián)個(gè)數(shù)或功率單元的輸出電壓等級(jí)，就可以實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的高壓輸出。每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電，功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，實(shí)現(xiàn)多重化，以達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。6kV電壓等級(jí)的變頻器，給18個(gè)功率單元供電的18個(gè)二次繞組每三個(gè)一組，分為6個(gè)不同的相位組，互差10度電角度，形成36脈沖的整流電路結(jié)構(gòu)，輸入電流波形接近正弦波，這種等值裂相供電方式使總的諧波電流失真大為減少，變頻器輸入的功率因數(shù)可達(dá)到0．95以上。

3、雙DSP控制系統(tǒng)

主控器的核心為雙DSP的CPU單元，使指令能在納秒級(jí)完成。這樣CPU單元可以很快的根據(jù)操作命令、給定信號(hào)及其它輸入信號(hào)，計(jì)算出控制信息及狀態(tài)信息，快速的完成對(duì)功率單元的監(jiān)控。

4、GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控

通過(guò)FTU配網(wǎng)裝置，將采集到的'實(shí)際頻率'、'定子電壓'、'定子電流'、'壓力'以及系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)量和報(bào)警信息等等數(shù)據(jù)，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器可根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果作出相應(yīng)的處理操作，包括監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、電流、電壓的超標(biāo)報(bào)警，這樣就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確定安全情況和運(yùn)行情況。大幅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、操作方式更加靈活、同時(shí)也減少了維護(hù)費(fèi)用。

四、高壓變頻器在電廠的應(yīng)用分析

1、選擇合適的高壓變頻器類(lèi)型

目前，結(jié)合電廠負(fù)荷實(shí)際情況做好選型工作是使用高壓變頻技術(shù)最重要的一步。工程實(shí)踐中，通常選用高―低―高型變頻器以及直接高壓型變頻器中的三電平方案和單元串聯(lián)多電平方案。

①負(fù)載容量小于500 kW這個(gè)容量范圍的變頻器占全廠總負(fù)荷比例較小，無(wú)論是老設(shè)備改造還是新建的項(xiàng)目，當(dāng)諧波并非主要問(wèn)題時(shí)，完全可以采用6脈沖（或者12脈沖），價(jià)格低廉，投資回報(bào)快，相比之下如果采用變頻器，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因，單位價(jià)格（元/kW）非常高，有些大材小用。當(dāng)然更為理想的是能夠采用扃―中方案，變頻器直接驅(qū)動(dòng)690VAC電機(jī)，系統(tǒng)效率和應(yīng)用效果都能處于最佳。

②負(fù)載容量在500 kW-800 kW之間此段容量的高壓變頻器既可以采用高―低―高方案，也可以采用直接輸出高壓方案，這就需要用戶對(duì)裝置性能、諧波影響、裝置尺寸、安裝場(chǎng)地、投資運(yùn)算、使用維護(hù)等多方面綜合進(jìn)行評(píng)估。通常情況下，對(duì)于新建項(xiàng)目，采用高―中方案，變頻器直接驅(qū)動(dòng)690VAC電機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能價(jià)格比較高，而對(duì)于老設(shè)備改造項(xiàng)目，如果原有電機(jī)不做改動(dòng)，那么采用三電平電壓源型高壓變頻器和單元串聯(lián)多電平型高壓變頻器比較合適。

③負(fù)載容量在800 kW以上800 kW以上的高壓變頻器負(fù)荷容量相對(duì)較大，對(duì)于高―低―高或高―中方案來(lái)說(shuō)，690VAC部分的輸出電流比較大，截面積較大的輸出電纜不便于鋪設(shè)和連接，因此適宜選用直接輸出高壓型方案，建議采用三電平電壓源型高壓變頻器或者單元串聯(lián)多電平型高壓變頻器。

2、實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題與對(duì)策

高壓變頻器是集電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為一體的大型電氣設(shè)備，實(shí)際應(yīng)用中可能碰到各種具體問(wèn)題需要采取不同對(duì)策，以保證設(shè)備長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

1）變頻器散熱無(wú)論是哪種形式的高壓變頻器，其正常發(fā)熱量大約為容量的4%-6%。對(duì)于安裝場(chǎng)所來(lái)說(shuō)，必須做好通風(fēng)散熱，過(guò)高的環(huán)境溫度會(huì)使變頻器輸出功率降低，并加速電子元件的老化，影響變頻器使用壽命，因此建議給變頻器加裝通風(fēng)散熱風(fēng)道或加裝空調(diào)。

2）變頻電機(jī)普通電機(jī)通過(guò)自有的風(fēng)扇冷卻，但在變頻調(diào)速過(guò)程中其冷卻效果隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速降低而下降，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行在較低頻率且需要輸出較大轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合，應(yīng)當(dāng)考慮采用獨(dú)立電源供電的變頻電機(jī)。

3）變壓器幾乎所有形式的高壓變頻器都有進(jìn)線變壓器，如果采用干式變壓器放置在配電室內(nèi)，最好能配置柜體，并考慮散熱。

4）控制電源某些品牌高壓變頻器需要低壓控制電源，建議對(duì)控制電源增設(shè)UPS保證可靠供電，防止因控制電源故障導(dǎo)致變頻器跳閘。

5）旁路刀閘切換對(duì)于重要場(chǎng)合的負(fù)載，建議增加工頻旁路，可以采用簡(jiǎn)單可靠的旁路刀閘（3只刀閘）配置成切換柜，3只刀閘間建立相互聯(lián)鎖的關(guān)系，當(dāng)變頻器故障跳閘后通過(guò)刀閘切換，使工頻電網(wǎng)直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高壓變頻器是隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展而逐漸發(fā)展起來(lái)的，其對(duì)于我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的作用，因此，我們需要不斷的加強(qiáng)對(duì)其的研究和分析，促進(jìn)其更大的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉鳳袖 高壓變頻器在廣州發(fā)電廠給水系統(tǒng)改造中的應(yīng)用華南理工大學(xué)2012-04-01碩士

高壓變頻范文第2篇

關(guān)鍵詞：高壓變頻技術(shù) 調(diào)速 電廠 節(jié)能

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0137-01

變頻調(diào)速技術(shù)及裝置在我國(guó)有著突飛猛進(jìn)的生長(zhǎng)，由于變頻調(diào)速在頻帶領(lǐng)域、動(dòng)態(tài)相應(yīng)、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差賠償、功率因數(shù)、效率等方面是過(guò)去的交換調(diào)速方法無(wú)法比擬的，因此在眾多行業(yè)有了遍及的應(yīng)用，并且在節(jié)省能源、改造工藝、提高生產(chǎn)效率等方面發(fā)揮了巨大作用，取得了巨大經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，變頻調(diào)速技能在高壓大容量的傳動(dòng)中所應(yīng)用有兩個(gè)重要難題：一個(gè)是我國(guó)的高壓大容量的變頻調(diào)速技能的成本高、難度大、含量也高，但通常風(fēng)機(jī)水泵等節(jié)能調(diào)速的裝置要求高回報(bào)低投入，從而導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)的難題；二是我國(guó)的發(fā)電廠中的大功率的電動(dòng)機(jī)供電的電壓高，然而變頻器的開(kāi)關(guān)器件耐壓水平比較低，造成電壓搭配上難題。這兩個(gè)方面攔阻了高壓大容量的變頻調(diào)速技能的推廣應(yīng)用，因此怎樣管理高壓供電和用高技能生產(chǎn)出低成本的變頻器是當(dāng)前相關(guān)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。

1 幾種高壓變頻器的種類(lèi)

1.1 高一低一高式高壓變頻調(diào)速體系

這種方案的結(jié)構(gòu)是由于受功率元件耐壓級(jí)數(shù)的限定而推出的。電流型變頻器是構(gòu)成這種高壓變頻調(diào)速體系的重要元素之一，但是，這種電流型變頻器在使用中存在一些問(wèn)題和缺點(diǎn)，它所構(gòu)成的高—低—高式高壓變頻調(diào)速體系逐漸落伍，并產(chǎn)生了一些不安全因素，帶來(lái)了安全隱患。為管理這一問(wèn)題，根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委下達(dá)的高壓變頻調(diào)速技能創(chuàng)新項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)成了使用電壓型變頻器構(gòu)成的高—低—高式高壓變頻調(diào)速體系。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）它不受電機(jī)電壓的限定，使用靈活。（2）具有較高的可靠性。（3）投資較少，成本低。（4）原有的老電機(jī)不需調(diào)換，避免不必要的浪費(fèi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的檢驗(yàn)，本體系至今運(yùn)行非常可靠，正常，而且操作方便、性能精良、節(jié)能效果顯著，這也是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)接納電壓型變頻器構(gòu)成的高—低—高式高壓變頻的調(diào)速體系，它曾被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委向?qū)ёu(yù)為是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、運(yùn)行可靠的高壓變頻的調(diào)速體系。

1.2 高一高式高壓變頻器

這種高—高式的高壓變頻器是高壓電源經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜送至輸入變壓器，該變壓器可以起降壓作用，也可以起斷絕作用。再經(jīng)變頻器變頻變壓后，直接供電給高壓電動(dòng)機(jī)的定子。這種高壓變頻調(diào)速體系主要有以下四種。

（1）多電平式（常用的有四電平）（IGBT）。

這種高壓變頻器的代表應(yīng)是AISTOM公司生產(chǎn)的AISPAVDM6000系列高壓變頻器，這種高壓變頻器技能先進(jìn)。其輸出波形非常靠近于正弦波，可實(shí)用于平常感觸電機(jī)和同步電機(jī)調(diào)速，而無(wú)需減少容量；沒(méi)有dv/dt對(duì)電機(jī)絕緣等的粉碎，電機(jī)沒(méi)有分外的溫升，是一種技能先進(jìn)的直接高壓變頻器。而且這種結(jié)構(gòu)可使體系大量使用直流母線方案，為了達(dá)成今多臺(tái)高壓變頻器內(nèi)部的能量相互交換；體系構(gòu)也很易于維護(hù)、簡(jiǎn)單、可靠。

（2）功率元件（SCR、GTO、SGCT）串聯(lián)式。

使用SCR串聯(lián)式，如俄羅斯的電力科學(xué)研究院研制3TBA系列，愛(ài)色尼亞ESTEL公司生產(chǎn)的ATVE系列的高壓變頻器，烏克蘭也生產(chǎn)這種變頻器，這是最早提供市場(chǎng)的直接高壓變頻器。美國(guó)ROCKWELL自動(dòng)化AB公司接納GTO或SGCT串聯(lián)作為逆變器功率元件，并接納PWM控制技能，使這種直接高壓變頻器有了很大改造和生長(zhǎng)，比如Bulletin1557系列（GTO串聯(lián)）和改造型產(chǎn)品PowerFlexTM7000系列（SGCT串聯(lián)）的高壓變頻器即是這種高壓變頻器的代表。其技能先進(jìn)，在發(fā)電廠己有應(yīng)用。

（3）單相逆變器串聯(lián)式。

這種類(lèi)型的高壓變頻器同樣屬于高壓變頻器的一種范例，也可以稱(chēng)之為“多電平高壓變頻器”。該高壓變頻器最早是被美國(guó)的ROBICON公司提出的，隨后意大利的ANSALDO公司、日本的日立公司也開(kāi)展出了這種類(lèi)型的高壓變頻器，二種高壓變頻器的電路結(jié)構(gòu)幾乎一樣。在我國(guó)也已經(jīng)有了一些公司開(kāi)發(fā)研究出了這種電路結(jié)構(gòu)的高壓變頻器，比如先行新機(jī)電公司、利德華福公司、北京金自天正智能控制股份有限公司、東方凱奇公司等。

（4）中點(diǎn)箝位式（三電平式）（GTO、IGBT）。

這是近幾年生長(zhǎng)起來(lái)的一種直接高壓變頻器情勢(shì)，如SIEMENS公司的使用IGBT功率元件的SIMOVERT MV系列的三電平高壓變頻器，ABB公司使用IGCT功率元件的ACSl000系列的三電平高壓變頻器，GE公司接納GTO和IGBT功率元件的三電平高壓變頻器等。但到現(xiàn)在，它們都只能生產(chǎn)4 160 V以下的高壓變頻器，而6000 V以上的高壓變頻器仍需如高—低—高式那樣使用升壓變壓器升壓。

2 結(jié)語(yǔ)

（1）使用變頻調(diào)速后，電機(jī)可以軟起動(dòng)，起動(dòng)電壓降淘汰，大幅度減弱了對(duì)電網(wǎng)的打擊。

（2）電廠體系運(yùn)行時(shí)，泵/風(fēng)機(jī)使用變頻變流量體系方案，節(jié)省能源，確切可行，效果顯著，尤其是實(shí)用于負(fù)荷相差較大的體系。

（3）使用變頻調(diào)速裝置時(shí)，需明白全部風(fēng)機(jī)應(yīng)同時(shí)到場(chǎng)變頻調(diào)理，并對(duì)有關(guān)資料舉行闡發(fā)核對(duì)，確保電網(wǎng)的有效可靠。

（4）使用變頻調(diào)速技能后，由于電機(jī)、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大幅減少，減弱了機(jī)器摩擦，延伸了設(shè)置裝備部署的使用壽命，減少了設(shè)置裝備部署的維修費(fèi)，同時(shí)也減弱了風(fēng)機(jī)的噪音。

參考文獻(xiàn)

高壓變頻范文第3篇

關(guān)鍵詞：HIVERT 高壓變頻器、甲醇、節(jié)能。

中圖分類(lèi)號(hào)：TN77

1、引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各類(lèi)能源消耗增大，使能源供應(yīng)緊張。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)發(fā)電總量60%以上消耗在電機(jī)上，而高壓電機(jī)約占一半以上，同時(shí)，高壓電機(jī)中通過(guò)70%拖動(dòng)的負(fù)載是風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)、壓縮機(jī)，其中真正用到的只有50%左右，另外50%左右的高壓電動(dòng)機(jī)處在浪費(fèi)能源的運(yùn)行狀態(tài)，從目前高壓變頻器在一般應(yīng)用中，平均節(jié)電可達(dá)30%，其中高壓變頻器在風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)的應(yīng)用已經(jīng)深入甲醇行業(yè)，節(jié)能效果已深入人心。

2、項(xiàng)目和現(xiàn)場(chǎng)工藝介紹

平煤藍(lán)天化工中原甲醇廠是年產(chǎn)40萬(wàn)T的國(guó)內(nèi)第一套投產(chǎn)的甲醇裝置，采用天然氣前補(bǔ)碳的蒸汽轉(zhuǎn)化，臥式合成塔低壓合成和三塔精餾的技術(shù)；其中高壓給水泵正常運(yùn)行生產(chǎn)時(shí)，出口閥門(mén)控制到20%（關(guān)）左右，就能滿足要求；同時(shí)，轉(zhuǎn)化爐鼓風(fēng)機(jī)正常情況，出口擋板處在50%左右就達(dá)到了要求，可以看出它們都有較大的節(jié)能空間。我廠為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，以追求資源利用的最大化和污染排放的最小化為目標(biāo)，努力發(fā)展低碳和節(jié)能經(jīng)濟(jì)。為了優(yōu)化工藝和節(jié)能減排，公司引進(jìn)高壓變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)我廠電機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能改造最終通過(guò)技術(shù)對(duì)比，選用由北京合康億盛變頻科技股份的公司生產(chǎn)的HIVERT通用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)如圖1。

3、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹

3.1高壓變頻器的基本要求

根據(jù)生產(chǎn)要求，需要高壓變頻器所有控制點(diǎn)進(jìn)入DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)速。同時(shí)，要求變頻器具有重載啟動(dòng)，變頻運(yùn)行與工頻運(yùn)行聯(lián)鎖動(dòng)作等功能，還需要變頻器具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，滿足高壓電網(wǎng)要求的較低諧波和無(wú)功水平。

3.2高壓變頻器原理

HIVERT通用高壓變頻器一般由主電路、功率單元和控制系統(tǒng)組成。（如?圖2）

HIVERT高壓變頻器每相由多個(gè)功率單元串聯(lián)而成，各個(gè)功率單元由隔離變壓器提供獨(dú)立移相電源，通過(guò)改變串聯(lián)單元數(shù)量，可以很方便地得到不同電壓等級(jí)的輸出，而不受功率器件耐壓的限制。中原甲醇廠10KV變頻器的每相由9個(gè)功率單元組成，共計(jì)27個(gè)，功率單元額定電壓為690V，工作電壓為640V，串聯(lián)后相電壓為5760V.（如圖3）

功率單元原理見(jiàn)（圖4），輸入電源端R、S、T接變壓器二次線圈的三相低壓輸出，三相二極管全波整流為直流環(huán)節(jié)電容充電，電容上的電壓提供給由IGBT組成的單相H型橋式逆變電路。

3.3 HIVERT高壓變頻器的設(shè)計(jì)規(guī)范及特點(diǎn)

（1）、采用自主研發(fā)的空間矢量控制正波PWM調(diào)制技術(shù)，精度高、響應(yīng)快，性能優(yōu)越；LCD全中文操作畫(huà)面，運(yùn)行一目了然。

（2）、輸出電壓具備AVR（自動(dòng)調(diào)節(jié)）及0HZ輸出功能，防止高電壓損壞電機(jī)絕緣，啟動(dòng)力矩大，適合啟動(dòng)力矩高負(fù)載。

（3）、轉(zhuǎn)速（飛車(chē)）啟動(dòng)和瞬時(shí)停電功能，適用于我廠可靠性和連續(xù)性要求較高的工況；對(duì)電網(wǎng)無(wú)諧波污染，功率因數(shù)高。

（4）、電源輸入、輸出符合最嚴(yán)格的IEEstd519-1992和GB/T14549-1993標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需單獨(dú)安裝輸入濾波器，系統(tǒng)功率因數(shù)高，無(wú)需功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，可有效減少無(wú)功輸入，降低輸入容量。減少本廠電網(wǎng)增容費(fèi)用。

4、節(jié)能改造的收益

（1）、改造前電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)

根據(jù)圖表數(shù)據(jù)記錄，變頻改造前，高壓給水泵電機(jī)運(yùn)行功率為：599KW，變頻裝置投入后，高壓給水泵電機(jī)運(yùn)行功率為401KW，頻率為：41HZ，變頻運(yùn)行后，減少輸入功率為198KW，按每天24小時(shí)，電價(jià)0.55元/度，一年運(yùn)行330天計(jì)算，每年節(jié)約電費(fèi)約為：198*24*0.55*330=86萬(wàn)，表-1，表-2為平煤藍(lán)天化工中原甲醇廠生產(chǎn)線中的高壓給水泵和空氣鼓風(fēng)機(jī)A＼B上變頻器前后的運(yùn)行與節(jié)能情況。

由上面運(yùn)行記錄數(shù)據(jù)分析，在HIVERT高壓變頻器投用情況下，按每天24小時(shí)，電價(jià)0.55元/度，一年運(yùn)行330天計(jì)算，每年節(jié)電量約為：3096720KW.H；節(jié)約電費(fèi)約為： 170.3萬(wàn)元，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5、HIVERT高壓變頻器投用后的其他影響

（1）、改善了我廠工藝，調(diào)節(jié)精度提高；變頻器投用后可以平滑的調(diào)量和調(diào)節(jié)水量。

（2）、延長(zhǎng)了電機(jī)等設(shè)備的使用壽命，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟制動(dòng)，減少對(duì)電機(jī)的各種沖擊，延長(zhǎng)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子等電氣和機(jī)械的壽命。

（3）、變頻器投用功率因數(shù)提高，減少無(wú)功補(bǔ)償裝備的投入，減少企業(yè)的費(fèi)用。

6、結(jié)束語(yǔ)

在平煤藍(lán)天化工中原甲醇廠投用HIVERT高壓變頻器以來(lái)，不僅改善和優(yōu)化了工藝，同時(shí)也降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益；達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，也為下一步企業(yè)的節(jié)能改造創(chuàng)造了好的基礎(chǔ)。

高壓變頻范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 高壓變頻器 煤氣加壓機(jī) 經(jīng)濟(jì)效益

1 引言

西區(qū)能源中心混合煤氣加壓機(jī)設(shè)計(jì)4臺(tái)，開(kāi)3備1，單臺(tái)流量60000立方米每小時(shí)，單臺(tái)電機(jī)功率630千瓦，運(yùn)行效率85%。由于混合煤氣外送量受用戶用量和煤氣產(chǎn)量的制約，波動(dòng)頻繁，管網(wǎng)壓力波動(dòng)大，以前的調(diào)節(jié)方式為進(jìn)口閥門(mén)加回流閥調(diào)節(jié)模式，該種方式調(diào)節(jié)跟蹤慢，同時(shí)浪費(fèi)大量電能。經(jīng)過(guò)論證決定進(jìn)行變頻改造，在保留原有控制方式的基礎(chǔ)上加裝變頻控制，通過(guò)調(diào)節(jié)電源頻率改變加壓機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2 變頻必要性

（1）混合煤氣因熱軋加熱爐全自控?zé)隣t，煤氣用量波動(dòng)較大，煤氣量和壓力的波動(dòng)只能通過(guò)大回流調(diào)整，調(diào)節(jié)跟蹤慢。（2）混合煤氣加壓機(jī)負(fù)荷變化，只能通過(guò)加大回流調(diào)整，造成電量大量浪費(fèi)。（3）負(fù)荷變化大時(shí)，若調(diào)整不及時(shí)，造成加壓機(jī)振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備損壞。（4）調(diào)整不及時(shí)或調(diào)整不了時(shí)，只能通過(guò)開(kāi)停機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，造成開(kāi)停機(jī)次數(shù)多，不利于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

3 現(xiàn)場(chǎng)工藝要求和改造方案

（1）變頻裝置與電動(dòng)機(jī)的連接方式如圖3-1，其中J1、J2和J3為真空接觸器，K1、K2為隔離刀閘。變頻運(yùn)行時(shí)，J1和J2閉合，J3斷開(kāi)；工頻運(yùn)行時(shí)，J3閉合，J1和J2斷開(kāi)。變頻器異常時(shí)，J1和J2自動(dòng)斷開(kāi)，同時(shí)J3自動(dòng)閉合，自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行。K1、K2的作用是保證機(jī)組旁路工頻運(yùn)行時(shí)檢修變頻器形成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，保證設(shè)備及工作人員的安全。電機(jī)故障跳閘時(shí)，可聯(lián)跳J1或J3，并將故障信號(hào)送至plc報(bào)警。

（2）合閘回路中串聯(lián)一個(gè)變頻器發(fā)出的“合閘允許”信號(hào)，以保證加壓機(jī)需要在變頻狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，變頻器在具備上電條件后才能閉合上級(jí)進(jìn)線開(kāi)關(guān)。總跳閘回路中并接一個(gè)變頻器發(fā)出的“事故跳閘”信號(hào)，以保證在變頻器系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障或者檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)需要停機(jī)的事故后，能夠及時(shí)聯(lián)跳上級(jí)進(jìn)線開(kāi)關(guān)。

（3）變頻器組整流變壓器一次側(cè)繞組或一次側(cè)進(jìn)線電纜的短路故障時(shí)開(kāi)關(guān)必須立即跳閘，保護(hù)動(dòng)作電流整定值保證躲過(guò)整流變壓器空載合閘勵(lì)磁涌流而不跳閘，本機(jī)設(shè)置在整流變壓器額定電流的8倍。變壓器二次側(cè)故障保護(hù)采用延時(shí)跳閘方式，當(dāng)變壓器二次側(cè)繞組、變壓器二次側(cè)與各單元箱相連的電纜以及單元輸入整流橋的短路故障時(shí)可跳開(kāi)進(jìn)線開(kāi)關(guān)。保護(hù)延時(shí)短，時(shí)間整定應(yīng)設(shè)置足夠長(zhǎng)以保證變壓器在勵(lì)磁涌流期間不發(fā)生跳閘，動(dòng)作電流整定值設(shè)置為整流變壓器額定電流的2倍，保證出現(xiàn)整流變壓器二次側(cè)故障時(shí)，在500ms內(nèi)跳閘。

（4）外部信號(hào)線路與plc系統(tǒng)連接的信號(hào)線路、遠(yuǎn)控信號(hào)線，各種傳感器的輸入/輸出線、各種測(cè)量信號(hào)線等控制電纜選用全屏蔽電纜，控制線與電源線分開(kāi)走線，保證各種信號(hào)線工作正常不會(huì)受到各種電磁干擾。

（5）變頻器控制實(shí)行壓力PID閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)跟蹤，在20秒時(shí)間內(nèi)跟蹤20HZ調(diào)節(jié)。同時(shí)變頻故障情況下通過(guò)旁路使用原有控制，保證運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性。變頻器具有本地面板控制功能和遠(yuǎn)方控制功能，兩種控制功能具有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)換鍵，變頻裝置預(yù)先設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)變頻裝置設(shè)定為就地運(yùn)行時(shí)，能屏蔽外部輸入，按預(yù)定參數(shù)運(yùn)行。

4 變頻改造后的效果

4.1 生產(chǎn)工況明顯改善

邯鋼西區(qū)能源中心混合煤氣加壓機(jī)變頻器自改造投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，狀況良好。運(yùn)行電流較改造前平穩(wěn)很多，轉(zhuǎn)速波動(dòng)也較以前大大減少。煤氣柜中控操作更加方便，通過(guò)對(duì)變頻器的調(diào)節(jié)能很好的控制其他工藝參數(shù)，調(diào)節(jié)精度也明顯提高，間接地增強(qiáng)和提高為熱軋等用戶供氣質(zhì)量。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益顯著

混合煤氣加壓機(jī)節(jié)約電能在現(xiàn)運(yùn)行方式下可節(jié)約40%--75%，即每臺(tái)每小時(shí)可節(jié)約電能：210KWH，按年運(yùn)行7000小時(shí)計(jì)算，年節(jié)約電能：210*7000=1470000KWH。

5 結(jié)語(yǔ)

ZINVERT高壓變頻器投入運(yùn)行后，設(shè)備運(yùn)行情況及運(yùn)用變頻器后經(jīng)濟(jì)效益顯著，非常適合在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等通過(guò)調(diào)速控制，大量節(jié)能的負(fù)載場(chǎng)合使用，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]ZINVERT系列高壓智能節(jié)能系統(tǒng)用戶手冊(cè).

高壓變頻范文第5篇

【關(guān)鍵詞】高壓變頻軟啟動(dòng)；一拖二變頻器；勵(lì)磁裝置

引言

鞍鋼煉鐵總廠新燒分廠2#燒結(jié)機(jī)于1989年投產(chǎn)，主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量為23000m3/min，配電機(jī)為7600kW。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于主抽風(fēng)機(jī)配電機(jī)功率偏小，啟動(dòng)困難，且電機(jī)經(jīng)常過(guò)載，影響燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。特別是近幾年，因電動(dòng)機(jī)老化，原有引進(jìn)的模擬系統(tǒng)啟動(dòng)裝置不穩(wěn)定，發(fā)生電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了，甚至燒毀現(xiàn)象。本項(xiàng)目為現(xiàn)有風(fēng)機(jī)主電機(jī)和變頻裝置更新改造，在原有土建基礎(chǔ)不動(dòng)的前提下更換主電機(jī)為8000kW和一套電壓型變頻軟起裝置。

1、系統(tǒng)概述

鞍鋼燒結(jié)風(fēng)機(jī)同步電機(jī)高壓變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)方案是采用高壓一套“一拖二”變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)，用以解決電機(jī)直接啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)和風(fēng)機(jī)造成巨大沖擊的問(wèn)題。同時(shí)，該系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)置同步切換裝置，在電機(jī)與電網(wǎng)頻率和相位同步后，自動(dòng)將電機(jī)平滑無(wú)沖擊地切換到電網(wǎng)運(yùn)行。

變頻器（軟啟動(dòng)）采用一拖二方式；電動(dòng)機(jī)站及溫度檢測(cè)等在控制系統(tǒng)中統(tǒng)一考慮.風(fēng)門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)10%開(kāi)度情況下能夠滿足正常啟動(dòng)。

2、主傳動(dòng)電氣控制方案

對(duì)于此燒結(jié)變頻軟啟系統(tǒng)，西門(mén)子提供完美無(wú)諧波系列變頻器，其采用多電平串聯(lián)技術(shù)，36脈沖整流電壓源設(shè)計(jì)，確保電網(wǎng)側(cè)的諧波滿足GB的標(biāo)準(zhǔn)，由于是電壓源設(shè)計(jì)，確保整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中電網(wǎng)的功率因數(shù)保持不變，變頻器選型具有足夠的裕量，適合大慣量燒結(jié)風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，該系列變頻器在鞍鋼有著良好和廣泛的應(yīng)用業(yè)績(jī)，由于內(nèi)置的同步傳輸功能更適合大型同步機(jī)及異步機(jī)的啟動(dòng)應(yīng)用。

2.1變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)組成及工作原理

高壓變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)由高壓變頻器、升壓變壓器、同步電機(jī)（包括勵(lì)磁裝置）和高壓開(kāi)關(guān)等設(shè)備組成。

高壓變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)的基本工作原理以SM#1為例說(shuō)明如下：

（1）確保#1風(fēng)機(jī)重載啟動(dòng)；（2）合開(kāi)關(guān)MBC#1和開(kāi)關(guān)MBM#1，變頻器驅(qū)動(dòng)SM#1電機(jī)開(kāi)始工作，其輸出頻率從0Hz逐步升到50Hz（時(shí)間可設(shè)定），同時(shí)，變頻器的輸出電壓（升壓變壓器后）對(duì)應(yīng)的從0V升到10KV，SM#1電機(jī)開(kāi)始在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行；（3）變頻器檢測(cè)電網(wǎng)電壓的頻率、相位和幅值，并調(diào)整其輸出電壓逐步達(dá)到和輸入電網(wǎng)電壓同頻同相；（4）變頻器確認(rèn)輸出電壓和電網(wǎng)電壓同頻同相并鎖相后合開(kāi)關(guān)MBL#1――由于這時(shí)電機(jī)的頻率和相位與電網(wǎng)一致，切換過(guò)程對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有任何沖擊；（5）切換過(guò)程中電機(jī)由變頻器和電網(wǎng)共同供電，變頻器逐步將電機(jī)的負(fù)載由變頻器轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)，最后變頻器斷開(kāi)開(kāi)關(guān)MBM#1；（6）最終電機(jī)SM#1負(fù)載由電網(wǎng)承擔(dān)，啟動(dòng)過(guò)程完畢。

高壓變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)中的高壓變頻器采用西門(mén)子完美無(wú)諧波系列（PerfectHarmony）高壓變頻器。該系列高壓變頻器采用若干個(gè)低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出，具有對(duì)電網(wǎng)諧波污染極小，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、dv/dt及共模電壓等問(wèn)題的特性。

變頻器的功率單元為模塊化設(shè)計(jì)，可以從機(jī)架上抽出，移動(dòng)和更換，所有單元可以互換，更換單元不須專(zhuān)用工具，更換一個(gè)單元的時(shí)間一般小于10分鐘。逆變器側(cè)采用高開(kāi)關(guān)頻率的IGBT器件，保證良好的輸出波形。輸入側(cè)的隔離變壓器能保護(hù)電機(jī)不受共模電壓的影響。整個(gè)變頻系統(tǒng)采用空冷，帶有防護(hù)濾網(wǎng)。

變頻裝置有過(guò)電壓，過(guò)電流，欠電壓，缺相，變頻器過(guò)載，變頻器過(guò)熱，電機(jī)過(guò)載，輸出接地，輸出短路等保護(hù)功能。變頻裝置有隔離變壓器的各種保護(hù)。變頻器帶轉(zhuǎn)速跟蹤再起動(dòng)功能。變頻器為高-高結(jié)構(gòu)，10kV直接輸入和7.2kV輸出，輸出為單元串聯(lián)移相式PWM方式，輸出相電壓為13電平，線電壓為25電平。系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，包括輸入干式隔離變壓器，變頻器等所有部件及內(nèi)部連線，用戶只須連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控制電源和控制信號(hào)線即可。36脈沖整流輸入滿足并優(yōu)于IEEE519～1992及GB/T14519～93標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓失真和電流失真小于等于3%。由于是電壓源設(shè)計(jì)，因此在30～100%的負(fù)載變化情況內(nèi)達(dá)到或超過(guò)0.95的功率因數(shù)（無(wú)需功率因數(shù)補(bǔ)償裝置）。無(wú)需濾波器變頻器就可輸出正弦輸出電流和電壓波形，對(duì)電機(jī)沒(méi)有特殊的要求，可以使用普通異步電機(jī)，電機(jī)不必降額使用。具有軟起動(dòng)功能，沒(méi)有電機(jī)啟動(dòng)沖擊引起的電網(wǎng)電壓下跌，可確保電機(jī)安全、長(zhǎng)期運(yùn)行。變頻裝置輸出波形不會(huì)引起電機(jī)的諧振，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小于0.1%，變頻器有共振點(diǎn)頻率跳躍功能。變頻裝置對(duì)輸出電纜長(zhǎng)度無(wú)任何要求，電機(jī)不會(huì)受到共模電壓和dv/dt的影響。變頻器可在輸出不帶電機(jī)的情況下進(jìn)行空載調(diào)試，也可在沒(méi)有高壓情況下用低壓電進(jìn)行空載調(diào)試。控制采用無(wú)速度傳感器矢量控制，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)100%。變頻器對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，在±10%范圍內(nèi)變頻器能滿載工作，在35%的電壓下降情況下變頻器能繼續(xù)運(yùn)行而不跳閘（降載運(yùn)行）。滿載時(shí)變頻器部分效率為97%以上。控制系統(tǒng)采用全數(shù)字微機(jī)控制，有自診斷功能。電機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、控制系統(tǒng)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化。變頻器功率單元和主控系統(tǒng)通訊采用光纖連接，具有很高的通信速率和抗干擾能力，安全性好。控制系統(tǒng)具有在線檢測(cè)變頻器輸入電壓、電流、輸入有功功率、無(wú)功功率、輸入功率因素、累計(jì)用電量、輸出電壓、電流、功率、頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速等。

2.2同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置

勵(lì)磁裝置兼具變頻起動(dòng)變頻運(yùn)行和工頻起動(dòng)工頻運(yùn)行的要求，同時(shí)可滿足變頻起動(dòng)工頻運(yùn)行的要求。在電機(jī)工頻異步起動(dòng)和工頻運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效的勵(lì)磁控制、限制及保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，設(shè)有恒勵(lì)磁電流、恒功率因數(shù)和恒無(wú)功功率等自動(dòng)調(diào)節(jié)手段；在電機(jī)變頻起動(dòng)和變頻運(yùn)行過(guò)程中完全受變頻器控制，設(shè)有恒勵(lì)磁電流自動(dòng)調(diào)節(jié)方式。

2.3PLC控制柜

啟動(dòng)過(guò)程中需要一套PLC控制柜完成啟動(dòng)過(guò)程中的邏輯連鎖，通過(guò)與變頻器本省的信號(hào)交換來(lái)控制個(gè)斷路器的閉合和開(kāi)啟。

2.4整流變壓器

該變頻軟啟系統(tǒng)需提供三種形式的變壓器，其中變頻器配套的變壓器已隨變頻器一起提供。此外由于電機(jī)電壓為10KV，變頻器輸出為7.2KV，因此在變頻器輸出與電機(jī)之間需增加一臺(tái)升壓變壓器.此外對(duì)于每套勵(lì)磁系統(tǒng)，需要提供一臺(tái)整流變壓器。

3、電動(dòng)機(jī)速度控制

變頻器采用矢量控制系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，從靜止?fàn)顟B(tài)克服靜阻力矩加速直至達(dá)到額定速度，完成空載啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的速度控制。

4、變頻器控制器專(zhuān)有的特殊功能介紹

變頻器自身軟件中包含同步傳輸控制軟件，不需要外部的同期控制設(shè)備。在電機(jī)同步電網(wǎng)過(guò)程中利用鎖相功能瞬間可使電機(jī)同時(shí)連接在變頻輸出及電網(wǎng)上，確保電機(jī)無(wú)擾可靠并網(wǎng)，如果并網(wǎng)失敗，變頻器可抓住電機(jī)進(jìn)行下一次并網(wǎng)。

5、結(jié)束語(yǔ)

變頻型軟啟動(dòng)控制器及電動(dòng)機(jī)自投入生產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行安全、平穩(wěn)可靠，各項(xiàng)性能均優(yōu)于改造前技術(shù)指標(biāo)，受到用戶的好評(píng)，也在鞍鋼得到了進(jìn)一步的應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]西門(mén)子軟啟動(dòng)裝置用戶手冊(cè)