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安全光幕

變頻改造電氣設計注意事項

發布日期:2022-04-17 點擊率:65

引言

  變頻改造是一個系統工程。安裝變頻調速裝置后,風機可軟啟軟停,減少設備機械沖擊,延長設備使用壽命。由于變頻調速裝置的頻率控制精度為0.1%,因此壓力控制精度大大提高,保護管網安全穩定運行。系統投運一年來,運行穩定,調節效果顯著,節約了大量的電能。經過測算每年可以節約60萬元以上的電費,經濟效益和社會利益顯著。

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%。

 


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