系统由3个高压真空接触器和2个高压隔离开关组成。其中KM3、KM2不能同时闭合。电机变频运行时,KM1、QS1、QS2、KM2闭合,KM3断开。要求做到:
(1)可以实现变频自动切换功能;
(2)旁路柜柜门上应有手动和自动分、合真空接触器转换开关。
变频器出现严重故障时,系统能够根据需要自动转入工频电网中,断开变频调速系统,而负载不用停机,满足现场不能停机要求。
这3台高压变频器经工程技术人员技术改进,最大限度地满足了安全可靠的工艺调速要求,其产品主要特点如下:
(1)对电网波动的适应能力增强。针对生产负荷波动大的工况,变频器进行了特殊设计,大幅度提高了其抗电网波动能力,做到电压波动在±15%以内时,变频器可以维持满额输出;电网电压降落在-15%~35%以内时,变频器都短时降额运行,不进行欠压保护,等电网电压恢复正常后,变频器自动恢复到原来的工作状态,大大减少了电压跌落造成的停机现象。
(2)多种及多路控制电源供电。变频器的控制电源不存在和主电源相位关系的要求,在现场提供的控制电源失电时,变频器利用自身配备的UPS为控制系统供电,变频器可以持续运行,做到控制电源丢失时(比如维修人员误拉低压电、开关跳闸、熔丝熔断等),仍然保证辅机设备的运行。另外还配备双路控制电源切换功能,能够接受现场的直流操作电源。相对交流电源而言,直流电源由于有蓄电池供电,有更高的可靠性。
(3)来电自启动功能。为避免电网短时失电对生产造成影响,该变频器具备来电自启动功能。当电网电压消失后,变频器紧急停机,如果在20s内电源恢复,变频器会进行自动启动,恢复停机前的运行状态。
(4)采用新型IGBT功率器件,全数字化微机控制。
(5)无须功率因数补偿,能在20~100%的负荷变化情况内达到或超过0.95的功率因数。
(6)无需滤波器,变频器就可输出正弦电流或电压波形,对电机无特殊要求。
(7)具有软启动功能。没有电机启动冲击引起的电网电压下跌,可确保电机安全、长期运行。
(8)控制系统采用全数字微机控制,有很强的自诊断功能,能对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示,能在就地显示并远方报警,便于运行人员和检修人员辨别和解决所出现的问题。
(9)具有就地监控方式和远方DCS监控方式。
4、应用效果
从三台风机采用高压变频器后的实际运行情况看,各项技术指标均满足使用要求,工作性能稳定,节能效果明显。表1和表2分别是电机改造前工频运行与变频改造后变频运行时的节电对比。
表1 电机改造前工频运行情况

表2 变频改造后变频运行情况
从表2看出,蓝天盐化厂在锅炉风机上应用高压变频技术后,节能效果十分显著,一年便收回了投资。概括起来其主要应用效果如下:
(1)变频起动对电网没有任何冲击。由于变频器改造后风机可以实现变频软起动,避免了起动电流的冲击,不仅对电网没有任何冲击,而且还可以随时起动或停止;
(2)按需调节风量,避免浪费。进行变频改造后,风机的送风量不再需要由风门来调节,而是由变频器通过变频调节风机的转速来实现,调节范围可以从0%~100%;因而可以根据生产需要随意调节风量,减少了不必要的浪费;
(3)变频节能运行,节约了大量能源。由于变频改造后不再使风机一直处于满负荷工作状态,节能率高达63%以上;
(4)降低风机工作强度,延长使用寿命。进行变频改造后,风机的大部分工作时间都在较低的速度下运行,因而大大降低了风机工作的机械强度和电气冲击,将会大大延长风机的使用寿命,降低维修强度;
(5)可使电动机与风机直接相连接,减少传动环节的费用;
(6)电机和风机运转速度下降,润滑条件改善,传动装置的故障下降;
(7)系统压力降低,对管道的压力和密封等条件缓解,延长使用寿命;
(8)系统完善的监控性能和高可靠性提高了工作效率,减少了检修和维护的工作量。
5、结束语
利德华福生产的HARSVERT-A高压变频调速系统在我厂风机上的使用非常成功。变频装置安装方便,只需在原断路器与电机之间串联变频装置即可,无需对负载和电机做任何改动;正常运行后,可靠性高,基本上无维护量。在一年多的运行过程中,性能稳定可靠,节能效果显著,为我厂的正常生产做出了巨大的贡献。