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甲醇煤气压缩机电气系统的改造

  
评论: 更新日期:2015年12月17日

    解决方法
    3.1.首先了解一下变频器是如何降低启动电流、电压。
    变频器输出的电压和输出的频率成正比关系  频率越高输出电压就越高电动机的磁通转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即在改变频率的同时也控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定。
    电机的转速与频率正比,频率不变,电机的转速不变,那么输出的功率一定,电压降低,电流会上升。当频率下降时,电机的转速下降,那么输出功率变小,自然电流会下降,从而不会烧损电机。达到降低启动电流的目的。
    3.2.变频器的选用
    根据高压电机的容量可以知4500KW、10KV、其长期工作电流280A。
    变频器的容量应选为:S=1.732*10000*280=4849.6KVA
    选用10kv变频器应具备移相变压器二次侧电压1900v,功率单元直流侧电压2700v,每相3个功率单元串联,功率部分需9个功率单元。移相变压器共9个副边绕组。这样每个功率单元输出的最高电压为1900v,3个功率单元串联就能够输出5700v,正好对应于10kv系统的相电压。
    考虑到电机的功率因数,此种变频器就可以轻松驱动4500kw的电机。
    变频器的型式我们可以分析一下几种。
    高压变频器由高- 低- 高;低- 高;高- 高之分:
    高- 低- 高方式高压变频器是把高压电源用变压器降压后,用低压变频器进行控制,再用升压变压器把电压升到我们使用的电压,供给高压电机使用。一般高低高方式都用在小功率的高压电机做变频启动用。
    低- 高方式高压变频器是用低压变频器控制后,直接用升压变压器把电压升到电机使用电压。低高方式也是用在小功率高压电机做变频启动用。
    高- 高方式高压变频器是直接用变频器多个模块串联后,直接使用高压电源,直接输出高压,供高压电机使用。高高方式主要用在大功率高压电机做变频启动用。
    3.3.系统的构成及特点,变频调速系统由工频/变频高压进线柜、隔离变压器、ACS1013-W1-T0高压变频器、高压切换柜、PLC控制箱、电机构成。
    3.3.1.工频进线高压柜作为变频回路故障状态下保证电机和压缩机运行的后备保证,正常情况下由变频进线柜向变频器供电,变频器进线高压柜必须由变频器控制其分合闸。
    3.3.2.隔离变压器由国内生产,变压器有2个次级绕组,一个为Y 接法,一个为Δ接法,两绕组同相间有30。相位差。采用脉冲隔离变压器的ACS1000变频器已满足了IEEE519-1992中对电压和电流谐波的要求。
    3.3.3.焦炉气压缩机的正常运行直接影响甲醇生产工艺。为了能够满足工艺要求又能解决目前供电系统现有条件存在的困难。经过与业主沟通得到了批准,对焦炉压塑机电动机进行了变频改造,保留现有的焦炉气压缩风机电动机和10KV高压开关,在现有的10KV开关柜旁边增加一台高压变频器,焦炉气压缩风机电动机采用变频控制方式,一次风调节挡板仍保留,一次风控制逻辑在DCS系统内设计编制,增加一次风机变频控制站,实现了手、自动控制及无扰切换等功能。
    3.3.4.变频器调试的方法和步骤分析:
    3.3.4.(1)变频器的空载通电验
    将变频器的接地端子接地。
    将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。
    检查变频器显示窗出厂显示是否正常,如果不正确,应复位,否则要求退换。
    熟悉变频器的操作键。一般的变频器均有运行(RUN)、停止(STOP)、编程(PROG)、数据P确认(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、减少(DOWN、")等6个键。
    3.3.4.(2)变频器带电机空载运行
    设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。
    设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。
    将变频器设置为自带的键盘操作模式,按运行键、停止键,观察电机是否能正常地启动、停止。
    熟悉变频器运行发生故障时,观察过载保护的设定值,需要时可以修改。变频器的使用人员可以按变频器的使用说明书对变频器的电子热继电器功能进行设定。
    3.3.4.(3)带载试运行
    手动操作变频器面板的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。
    如果启动、停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速、减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩。若电机转动惯量或电机负载变化,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。
    3.3.4.(4)调试中出现的问题及处理在实际调试过程中,调试工作基本很顺利,但由于对甲醇已有冷却水系统了解不够,也曾出现变频器因水温过高而跳闸,后经现场观察分析,发现因循环水采用冷却水质量有问题,经过清洗处理后恢复正常。在选择水冷型变频器时,应事前对冷却水系统做细致的水质分析、了解管路走向和距离。
    4.结束语
    已经投运的煤气压缩机系统,动态响应快,运行稳定,能够完全满足压缩机系统要求。在实际正常生产运行过程中,变频器输出功率仅为电机额定功率的60%左右,节电效果非常显著。目前已施工、调试结束并正常运行了一年,成功的达到了设计年产10万吨的产量的目标。 

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