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引言

1　簡介

　　變頻器不僅能夠節約大量能源，而且可以解決生產工藝上能源的合理可靠應用，近幾年我單位因工藝和節能需要，新上了不少高、低壓變頻器，而在我公司水處理中心泵站新上的1臺北京合康公司生產的10kv高壓變頻器，在節約能源和穩壓控制上起到了關鍵作用，滿足了軋鋼生產對水壓的需求。該項目在設備選型以及電氣設計中可以作為一個典型的事例。

2　改造對象的描述

　　該泵站有兩臺水泵機組（一用一備），共用一個母管向軋鋼不間斷供高水壓冷卻水。該水泵機組的電機采用高壓10kv、710kw普通異步電機，兩臺分別接在不同母線段上；兩臺水泵的開、停由值班人員根據生產調度的要求進行正常的開、停泵操作；該水泵機組的母官水壓要求為1.2mpa，流量1100m3/h左右；但由于用戶用水情況不穩定，經常產生突變，流量變化為100m3/h～1300m3/h，這樣該泵組的水壓變化很大，母管壓力太高時都可能出現超壓力，值班人員緊急通過調整出水閥門開度來控制母管壓力，水泵內部的壓力就更高，這樣造成能源大量浪費，而且這種情況容易造成水泵和母管的損壞，特別是母管上的卸壓閥動作頻繁經常損壞，每年維修費用就在20萬元以上。由于用戶的用水變化的特點無法改變，因此只有用變頻調速來滿足用戶供水的要求，同時使供水設備安全、穩定運行。

　　該中心泵站高壓水泵電機變頻改造范圍為1#機和2#機，采用一拖二方式進行變頻改造。電機參數如附表所示。

3　變頻改造方案說明

　　高壓變頻器應滿足該泵站兩臺電機變頻改造的技術要求，變頻器采用一拖二帶旁路方案，變頻器可分別帶1#或2#電機，當變頻器出現故障時，可自動切換到另一臺電機工頻旁路運行。高壓變頻器基本要求如下：

　　（1） 要求采用直接高壓的高－高變頻器；

　　（2） 要求變頻器整流脈沖數在18脈沖以上（含18脈沖整流）；

　　（3） 如果帶隔離變壓器要求一定為干式變壓器；變壓器盡量在變頻柜內布置。

4　對于變頻改造的基本要求

　　按照改造要求，電機變頻將采用如下控制方式：

　　（1）一套變頻器裝置通過切換可以分別控制兩臺電機，即變頻器可在1＃、2＃電機之間手動切換運行。變頻器兩臺出線開關之間、工頻開關之間以及工頻與變頻開關之間具有完善的硬接線閉鎖功能。

　　（2） 當變頻器出現故障，自動切換到工頻旁路運行，保持生產的連續性，同時切換動作報警信號送監控后臺。

　　（3）變頻器頻率可在0～50hz范圍內調節。變頻器單獨設置高精度pi調節功能，4～20ma壓力信號直接來自現場總管壓力變送器的4~20ma壓力信號，自動調節變頻器轉速達到恒壓閉環控制水管壓力的要求。

　　（4） 變頻器電源柜、工頻柜、變頻出線柜間的啟動停止及閉鎖等邏輯需進入現場已有的plc監控后臺。

　　（5） 可在變頻器操作鍵盤上方便地實現電機的啟停、速度給定及參數調整等。

　　（6） 在操作室plc后臺系統中可以對變頻器的壓力、電流、轉速、起/停等進行監控。

　　（7） 變頻器故障、保護動作、自動切換等需在監控后臺進行報警顯示。

　　（8） 系統零速至全速起動時間不大于10s

　　（9） 變頻器輸入輸出達到完美無諧波，諧波分量完全滿足gb/t14549-93國標及ieee519-1992國際標準的要求。

　　（10） 功率因數可以達0.95以上，效率可達97％以上（含輸入隔離變壓器）。

　　（11） 控制電源：兩路交流電源互為備用+ups電源，大大提高控制電源可靠性。

　　（12）正常電壓波動范圍：10.5kv±10%。