1　引言

　　山東齊發(fā)藥業(yè)為山東齊魯制藥廠下屬企業(yè)，設(shè)計(jì)有壓力東站和壓力西站相互配合向發(fā)酵罐送風(fēng)。其中壓力西站有4臺(tái)2800kw/10kv電機(jī)分別拖動(dòng)4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，4臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別是水電阻降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流很大，啟動(dòng)電流是額定電流的3～5倍，對(duì)電廠高壓開關(guān)裝置等是一個(gè)很大的沖擊，不能達(dá)到安全供電的要求。其中有一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口閥門來調(diào)節(jié)空氣壓力滿足工藝要求，但大量電能在閥門上白白浪費(fèi)。

　　為達(dá)到改善系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和節(jié)能降耗的目的，山東齊發(fā)藥業(yè)經(jīng)多方調(diào)研考察，決定風(fēng)光jd—bp38型高壓大功率變頻器，它是直接高—高電壓源型變頻器，采用功率單元串聯(lián)方式，諧波小，功率因數(shù)高，特別在工變頻轉(zhuǎn)換過程采用相位調(diào)整法控制切換電流，使切換電流所帶來的沖擊小于額定電流。在雙方技術(shù)人員的努力配合下，共同制定了西站風(fēng)機(jī)的變頻控制方案。

2　齊發(fā)藥業(yè)西站設(shè)備介紹

　　根據(jù)山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司的意見，決定將西站1#、2#、3#、4#四臺(tái)機(jī)組采用變頻調(diào)速改造，采用一拖四的方案。即高壓變頻器拖動(dòng)四臺(tái)機(jī)組的任何一臺(tái)，當(dāng)運(yùn)行頻率達(dá)到50hz時(shí)，將變頻器切換到電網(wǎng)工頻運(yùn)行;然后再起動(dòng)另一臺(tái)，當(dāng)運(yùn)行頻率達(dá)到50hz，變頻器再把其切換到電網(wǎng)工頻運(yùn)行;最后變頻器起動(dòng)第三臺(tái)變頻運(yùn)行，通過調(diào)節(jié)頻率來調(diào)整空氣壓力滿足工藝要求。第四臺(tái)機(jī)組作為備用，當(dāng)其它3臺(tái)機(jī)組有一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，把變頻器將拖動(dòng)的機(jī)組切換到電網(wǎng)工頻運(yùn)行，變頻器拖動(dòng)第四臺(tái)機(jī)組變頻運(yùn)行。4臺(tái)機(jī)組同型號(hào)同功率，其主要參數(shù)如表1～3。

3　風(fēng)光牌jd—bp－2800f高壓變頻器功能介紹

　　3.1　風(fēng)光牌jd—bp－2800f高壓變頻器主要指標(biāo)及特點(diǎn)

　　主要指標(biāo)見表4。

　　jd—bp38—2800f高壓變頻器主要特點(diǎn)：

　　（1）高—高電壓源型變頻器，直接10kv輸入，直接10kv輸出，無須任何輸出變壓器或?yàn)V波器，適配于高壓電動(dòng)機(jī)，對(duì)電機(jī)、電纜絕緣無損害;

　　（2）輸入功率因數(shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波抑制裝置;

　　（3）輸出階梯正弦pwm波形;

　　（4）高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強(qiáng)弱電隔離安全可靠;

　　（5）完善的故障檢測(cè)，精確的故障保護(hù)及準(zhǔn)確的定位顯示和報(bào)警;

　　（6）內(nèi)置plc，易于改變控制邏輯關(guān)系，可靈活選擇現(xiàn)場(chǎng)控制/遠(yuǎn)程控制，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)多變要求;

　　（7）采用載波移相控制技術(shù)，大大抑制了輸出電壓的諧波成分，保證輸出波形是完美正弦波;

　　（8）采用準(zhǔn)優(yōu)化spwm調(diào)制技術(shù)，電壓利用率高;

　　（9）采用數(shù)字微處理控制器，具有就地監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。

　　在就地監(jiān)控方式下，通過觸摸屏鍵盤和其顯示，可進(jìn)行就地啟動(dòng)、停止變頻器，可以調(diào)整頻率。控制部分采用全中文操作界面，彩色液晶觸摸屏，各種功能參數(shù)設(shè)定均采用中文。遠(yuǎn)方監(jiān)控方式為在控制室配上位機(jī)進(jìn)行變頻器的控制，與現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏相互冗余。

　　3.2　變頻器系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

　　每相采用低壓功率單元串接組成，功率單元由一個(gè)繞組的隔離移相變壓器供電，每相由低壓疊加而產(chǎn)生所需要的高壓輸出，以高速微處理器實(shí)現(xiàn)控制并和子微處理器進(jìn)行通信，風(fēng)光jd－bp38－2800f高壓變頻器，變壓器有39組副邊繞組，分為13個(gè)功率單元/相，三相共39個(gè)單元，采用36脈沖整流，每

4　系統(tǒng)控制方案

　　4.1　一拖四電氣系統(tǒng)主回路

　　一拖四電氣系統(tǒng)主回路接線圖如圖2所示。

　　圖2中：

　　qf：變頻器高壓斷路器;

　　1qf1、2qf1、3qf1、4qf1：原工頻高壓斷路器;

　　k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9：隔離開關(guān);

　　km1、km2、km3、km4：變頻器輸出真空接觸器;

　　1qf2、2qf2、3qf2、4qf2：原水阻起動(dòng)柜檢修斷路器;

　　1qs、2qs、3qs、4qs：原水阻起動(dòng)柜隔離開關(guān);

　　1sr、2sr、3sr、4sr：原水電阻;

　　pt1、pt2：高壓互感器。

　　其中km1、km2、km3、km4相互互鎖，k2、k4、k6、k8相互互鎖，km1與1qf1互鎖，km2與2qf1互鎖，km3與3qf1互鎖，km4與4qf1互鎖。

　　4.2　工變頻轉(zhuǎn)換過程

　　以轉(zhuǎn)換m1電動(dòng)機(jī)為例，變頻器送上控制電源，把k1、k2、k3合上，合上星點(diǎn)1qf2，從高配室把qf閉合，1qf1儲(chǔ)能處在合閘狀態(tài)，這時(shí)km1閉合，變頻器處于就緒狀態(tài)，可以開機(jī)運(yùn)行，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可以選擇就地或是上位機(jī)開機(jī)，變頻器開機(jī)后按設(shè)定上升時(shí)間上升到50hz，同時(shí)給出轉(zhuǎn)工頻信號(hào)，提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以切換到工頻，如果操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況判斷可以切換，則按“轉(zhuǎn)工頻”按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)斷開km1，合上1qf1的合閘線圈，轉(zhuǎn)工頻完成，變頻器自動(dòng)停下來。變頻器通過pt1、pt2來檢測(cè)變頻器的相位和工頻相位，通過調(diào)整變頻器的輸出相位，使其輸出相位與工頻相位一致。

5　變頻器運(yùn)行情況

　　2006年12月，山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司與山東新風(fēng)光電子簽定了一套一拖四高壓變頻器，于2007年3月完成了變頻器系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作，于2007年4月正式投入運(yùn)行，高壓變頻器與原系統(tǒng)相比較，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠。從變頻器順利投入運(yùn)行半年以來，對(duì)變頻器功率單元溫升、輸入變壓器溫升、輸出電壓、輸出電流等各項(xiàng)參數(shù)通過定期巡檢，均正常。變頻器運(yùn)行十分穩(wěn)定，為藥業(yè)生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保證。

　　（2）電機(jī)及機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)滿足工藝要求，在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，溫升、振動(dòng)正常，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)噪音和啟動(dòng)電流在額定電流以內(nèi)，保護(hù)了電廠高壓開關(guān)，延長(zhǎng)了高壓開關(guān)的使用壽命。

　　（3）工變頻轉(zhuǎn)換無沖擊。變頻器拖動(dòng)一臺(tái)電機(jī)運(yùn)行到50hz時(shí)，轉(zhuǎn)換到工頻運(yùn)行，在切換過程中，切換電流與正常運(yùn)行電機(jī)電流幾乎一樣，對(duì)電網(wǎng)的沖擊大大減小，提高了系統(tǒng)的安全性，也提高了電機(jī)的使用壽命。

　　（4）節(jié)能效果顯著，大大降低了電耗。為了對(duì)系統(tǒng)變頻改造后的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，在系統(tǒng)投入正常運(yùn)行后對(duì)設(shè)備實(shí)際使用和節(jié)電情況進(jìn)行了測(cè)定和數(shù)據(jù)分析，變頻改造前后工況相同，隨機(jī)抽取一個(gè)正常工作日，將系統(tǒng)切換工頻運(yùn)行，采用閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量，網(wǎng)側(cè)計(jì)量耗電量，然后將系統(tǒng)切換變頻運(yùn)行，計(jì)量耗電量，具體數(shù)據(jù)如表5所示。

　　通過附表可以看出，系統(tǒng)改造前后每天節(jié)電量為6100kwh，節(jié)能效果顯著。

6　結(jié)束語

　　總之，山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展公司生產(chǎn)的jd－bp38－2800f高壓變頻器在藥業(yè)西站風(fēng)機(jī)改造是成功的，減小了原系統(tǒng)的沖擊電流，達(dá)到安全供電的要求，并且節(jié)能效果顯著，使用表明jd－bp38系列高壓大功率變頻器具有巨大的推廣使用價(jià)值。