引言

1　简介

　　变频器不仅能够节约大量能源，而且可以解决生产工艺上能源的合理可靠应用，近几年我单位因工艺和节能需要，新上了不少高、低压变频器，而在我公司水处理中心泵站新上的1台北京合康公司生产的10kv高压变频器，在节约能源和稳压控制上起到了关键作用，满足了轧钢生产对水压的需求。该项目在设备选型以及电气设计中可以作为一个典型的事例。

2　改造对象的描述

　　该泵站有两台水泵机组（一用一备），共用一个母管向轧钢不间断供高水压冷却水。该水泵机组的电机采用高压10kv、710kw普通异步电机，两台分别接在不同母线段上；两台水泵的开、停由值班人员根据生产调度的要求进行正常的开、停泵操作；该水泵机组的母官水压要求为1.2mpa，流量1100m3/h左右；但由于用户用水情况不稳定，经常产生突变，流量变化为100m3/h～1300m3/h，这样该泵组的水压变化很大，母管压力太高时都可能出现超压力，值班人员紧急通过调整出水阀门开度来控制母管压力，水泵内部的压力就更高，这样造成能源大量浪费，而且这种情况容易造成水泵和母管的损坏，特别是母管上的卸压阀动作频繁经常损坏，每年维修费用就在20万元以上。由于用户的用水变化的特点无法改变，因此只有用变频调速来满足用户供水的要求，同时使供水设备安全、稳定运行。

　　该中心泵站高压水泵电机变频改造范围为1#机和2#机，采用一拖二方式进行变频改造。电机参数如附表所示。

3　变频改造方案说明

　　高压变频器应满足该泵站两台电机变频改造的技术要求，变频器采用一拖二带旁路方案，变频器可分别带1#或2#电机，当变频器出现故障时，可自动切换到另一台电机工频旁路运行。高压变频器基本要求如下：

　　（1） 要求采用直接高压的高－高变频器；

　　（2） 要求变频器整流脉冲数在18脉冲以上（含18脉冲整流）；

　　（3） 如果带隔离变压器要求一定为干式变压器；变压器尽量在变频柜内布置。

4　对于变频改造的基本要求

　　按照改造要求，电机变频将采用如下控制方式：

　　（1）一套变频器装置通过切换可以分别控制两台电机，即变频器可在1＃、2＃电机之间手动切换运行。变频器两台出线开关之间、工频开关之间以及工频与变频开关之间具有完善的硬接线闭锁功能。

　　（2） 当变频器出现故障，自动切换到工频旁路运行，保持生产的连续性，同时切换动作报警信号送监控后台。

　　（3）变频器频率可在0～50hz范围内调节。变频器单独设置高精度pi调节功能，4～20ma压力信号直接来自现场总管压力变送器的4~20ma压力信号，自动调节变频器转速达到恒压闭环控制水管压力的要求。

　　（4） 变频器电源柜、工频柜、变频出线柜间的启动停止及闭锁等逻辑需进入现场已有的plc监控后台。

　　（5） 可在变频器操作键盘上方便地实现电机的启停、速度给定及参数调整等。

　　（6） 在操作室plc后台系统中可以对变频器的压力、电流、转速、起/停等进行监控。

　　（7） 变频器故障、保护动作、自动切换等需在监控后台进行报警显示。

　　（8） 系统零速至全速起动时间不大于10s

　　（9） 变频器输入输出达到完美无谐波，谐波分量完全满足gb/t14549-93国标及ieee519-1992国际标准的要求。

　　（10） 功率因数可以达0.95以上，效率可达97％以上（含输入隔离变压器）。

　　（11） 控制电源：两路交流电源互为备用+ups电源，大大提高控制电源可靠性。

　　（12）正常电压波动范围：10.5kv±10%。