变频化学真空系统

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