变频高压微雾加湿机

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

一． 概述当前，节能减排已经成为全世界的共识。而随着工业生产及人们日常生活水平的提高，绝大多数的能源以电能的形式供应，因此，节约电能是节能减排的重要组成部分，并且相比其他能源，电能的节约也最具可操作性。而据统计，电能的70％是用于驱动电动机的，因此，电机尤其是大功率电机的节能是节能减排工作的重中之重。施耐德电气的ATV1200高压变频器正是顺应了节能减排的潮流。它主要用于对高压大功率的电机进行变频调速，有着非常广阔的节能前景。 二． 产品简介ATV1200采用了多电平串联的技术来实现高压的输出。这是目前高压变频器最成熟的一种技术。 整个变频器由变压器柜、功率柜、主控柜构成，如图3：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031737_480580_2831617_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031738_480581_2831617_3.jpg除了输出变频变压波形驱动高压电机这一基本功能外，ATV1200还内置了许多有用的功能：1. 旁路切换功能。高压大功率电机通常处在工艺流程的关键部位，绝大多数有连续运行，不许长时间停机的要求。旁路切换功能可以在变频器发生故障时，将电机切换至电网，以维持电机的持续运行。同时，很多工艺设计中，多个泵会并联工作提供所需的流体流量，在此情况下，通常客户希望充分利用变频起动平滑无冲击的优点，依此起动各台泵，并调节其中一台泵的转速以应对流量需求的变化。为了确保这种情况下旁路成功并尽量避免对电网和电机的冲击，ATV1200还提供了同步切换的功能，即跟踪电网波形的相位，然后控制变频器输出电压的相位，待两者同步后再进行切换，这样对电网和电机的冲击最小。2. 掉电恢复再启动功能：电网掉电，在设定时间内（系统默认：20秒）电网恢复正常，变频器可自行启动，系统可自动计算电机转速，实现无冲击再启动，恢复到原来的工作状态； 3. 飞车捕捉再启动。如果电机被负载拖动仍在旋转甚至反转，变频器能识别跟踪电机转速并拖动负载到设定频率运行。 4. 同步电机变频调速及自动励磁控制功能 5. 内置PID功能。能根据工艺要求自动针对工艺参数（流量、压力、温度）进行控制。 上述功能加上齐全的通讯接口，得ATV1200能非常容易的集成到客户的生产工艺中去，大大简化了系统的设计、安装、调试工作。 三． 实际应用许多生产工艺，比如电厂、化工厂中都会用水作为冷却剂。完成冷却的水一般会回流收集起来，由其他介质冷却后再次作为冷却剂流回去以节约用水。这样的冷却过程通常需要由循环水泵来完成冷却水的循环。如图5，高温饱和蒸汽在推动汽轮机叶片做功后，将进入凝气器，被冷却、凝结成水后打回锅炉。凝汽器采用喷淋水来冷却蒸汽，流过凝汽器的喷淋水将由循环水泵打到冷却塔中冷却，然后再次流回凝汽器喷淋蒸汽管道。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031738_480582_2831617_3.jpgATV1200高压变频器已经被广泛地运用到各种循环水泵的驱动中。山东某热电集团采用了一台6kV输出的ATV1200驱动800kW的循环水泵，与过去阀门调节相比，节能率高达20％，按此计算每年节约的电费高达100万元。江苏某化工公司采用1台10kV输出ATV1200驱动[font=Times New Ro