高压变频装置在混合煤气加压机系统的应用

【摘 要】 本文结合混合煤气加压系统生产的实际情况，根据现场工艺要求，通过改造安装广州智光电气有限公司的ZINVERT高压变频，实现变频器具有本地面板控制功能和远方控制功能，使我厂取得了显著的经济效益。

【关键词】 高压变频器 煤气加压机 经济效益

1 引言

西区能源中心混合煤气加压机设计4台，开3备1，单台流量60000立方米每小时，单台电机功率630千瓦，运行效率85%。由于混合煤气外送量受用户用量和煤气产量的制约，波动频繁，管网压力波动大，以前的调节方式为进口阀门加回流阀调节模式，该种方式调节跟踪慢，同时浪费大量电能。经过论证决定进行变频改造，在保留原有控制方式的基础上加装变频控制，通过调节电源频率改变加压机的转速。

2 变频必要性

（1）混合煤气因热轧加热炉全自控烧炉，煤气用量波动较大，煤气量和压力的波动只能通过大回流调整，调节跟踪慢。（2）混合煤气加压机负荷变化，只能通过加大回流调整，造成电量大量浪费。（3）负荷变化大时，若调整不及时，造成加压机振动，严重时造成设备损坏。（4）调整不及时或调整不了时，只能通过开停机来实现，造成开停机次数多，不利于设备稳定运行。

3 现场工艺要求和改造方案

（1）变频装置与电动机的连接方式如图3-1，其中J1、J2和J3为真空接触器，K1、K2为隔离刀闸。变频运行时，J1和J2闭合，J3断开；工频运行时，J3闭合，J1和J2断开。变频器异常时，J1和J2自动断开，同时J3自动闭合，自动切换到工频运行。K1、K2的作用是保证机组旁路工频运行时检修变频器形成明显的断开点，保证设备及工作人员的安全。电机故障跳闸时，可联跳J1或J3，并将故障信号送至plc报警。

（2）合闸回路中串联一个变频器发出的“合闸允许”信号，以保证加压机需要在变频状态运行时，变频器在具备上电条件后才能闭合上级进线开关。总跳闸回路中并接一个变频器发出的“事故跳闸”信号，以保证在变频器系统出现严重故障或者检测到现场需要停机的事故后，能够及时联跳上级进线开关。

（3）变频器组整流变压器一次侧绕组或一次侧进线电缆的短路故障时开关必须立即跳闸，保护动作电流整定值保证躲过整流变压器空载合闸励磁涌流而不跳闸，本机设置在整流变压器额定电流的8倍。变压器二次侧故障保护采用延时跳闸方式，当变压器二次侧绕组、变压器二次侧与各单元箱相连的电缆以及单元输入整流桥的短路故障时可跳开进线开关。保护延时短，时间整定应设置足够长以保证变压器在励磁涌流期间不发生跳闸，动作电流整定值设置为整流变压器额定电流的2倍，保证出现整流变压器二次侧故障时，在500ms内跳闸。

（4）外部信号线路与plc系统连接的信号线路、远控信号线，各种传感器的输入/输出线、各种测量信号线等控制电缆选用全屏蔽电缆，控制线与电源线分开走线，保证各种信号线工作正常不会受到各种电磁干扰。

（5）变频器控制实行压力PID闭环控制，实时跟踪，在20秒时间内跟踪20HZ调节。同时变频故障情况下通过旁路使用原有控制，保证运行的稳定可靠性。变频器具有本地面板控制功能和远方控制功能，两种控制功能具有转换开关和转换键，变频装置预先设定运行参数，当变频装置设定为就地运行时，能屏蔽外部输入，按预定参数运行。

4 变频改造后的效果

4.1 生产工况明显改善

邯钢西区能源中心混合煤气加压机变频器自改造投运以来，运行稳定，状况良好。运行电流较改造前平稳很多，转速波动也较以前大大减少。煤气柜中控操作更加方便，通过对变频器的调节能很好的控制其他工艺参数，调节精度也明显提高，间接地增强和提高为热轧等用户供气质量。

4.2 经济效益显著

混合煤气加压机节约电能在现运行方式下可节约40%--75%，即每台每小时可节约电能：210KWH，按年运行7000小时计算，年节约电能：210*7000=1470000KWH。

5 结语

ZINVERT高压变频器投入运行后，设备运行情况及运用变频器后经济效益显著，非常适合在风机、泵类等通过调速控制，大量节能的负载场合使用，值得推广。

参考文献：

[1]ZINVERT系列高压智能节能系统用户手册.

[2]倚鹏.高压大功率变频器技术原理与应用.人们邮电出版社，2008.

[3]张选正，顾红兵.中高压变频器应用技术.电子工业出版社，2007.