1　引言

　　山東齊發(fā)藥業(yè)為山東齊魯制藥廠下屬企業(yè)，設計有壓力東站和壓力西站相互配合向發(fā)酵罐送風。其中壓力西站有4臺2800kw/10kv電機分別拖動4臺鼓風機，4臺電動機分別是水電阻降壓啟動，啟動電流很大，啟動電流是額定電流的3～5倍，對電廠高壓開關裝置等是一個很大的沖擊，不能達到安全供電的要求。其中有一臺鼓風機通過調節(jié)進風口閥門來調節(jié)空氣壓力滿足工藝要求，但大量電能在閥門上白白浪費。

　　為達到改善系統(tǒng)運行的安全性和節(jié)能降耗的目的，山東齊發(fā)藥業(yè)經(jīng)多方調研考察，決定風光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，特別在工變頻轉換過程采用相位調整法控制切換電流，使切換電流所帶來的沖擊小于額定電流。在雙方技術人員的努力配合下，共同制定了西站風機的變頻控制方案。

2　齊發(fā)藥業(yè)西站設備介紹

　　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#四臺機組采用變頻調速改造，采用一拖四的方案。即高壓變頻器拖動四臺機組的任何一臺，當運行頻率達到50hz時，將變頻器切換到電網(wǎng)工頻運行;然后再起動另一臺，當運行頻率達到50hz，變頻器再把其切換到電網(wǎng)工頻運行;最后變頻器起動第三臺變頻運行，通過調節(jié)頻率來調整空氣壓力滿足工藝要求。第四臺機組作為備用，當其它3臺機組有一臺出現(xiàn)故障時，把變頻器將拖動的機組切換到電網(wǎng)工頻運行，變頻器拖動第四臺機組變頻運行。4臺機組同型號同功率，其主要參數(shù)如表1～3。

3　風光牌jd—bp－2800f高壓變頻器功能介紹

　　3.1　風光牌jd—bp－2800f高壓變頻器主要指標及特點

　　主要指標見表4。

　　jd—bp38—2800f高壓變頻器主要特點：

　　（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濾波器，適配于高壓電動機，對電機、電纜絕緣無損害;

　?。?）輸入功率因數(shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置;

　?。?）輸出階梯正弦pwm波形;

　?。?）高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強弱電隔離安全可靠;

　?。?）完善的故障檢測，精確的故障保護及準確的定位顯示和報警;

　?。?）內置plc，易于改變控制邏輯關系，可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠程控制，適應現(xiàn)場多變要求;

　?。?）采用載波移相控制技術，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;

　?。?）采用準優(yōu)化spwm調制技術，電壓利用率高;

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

　　在就地監(jiān)控方式下，通過觸摸屏鍵盤和其顯示，可進行就地啟動、停止變頻器，可以調整頻率?？刂撇糠植捎萌形牟僮鹘缑?，彩色液晶觸摸屏，各種功能參數(shù)設定均采用中文。遠方監(jiān)控方式為在控制室配上位機進行變頻器的控制，與現(xiàn)場觸摸屏相互冗余。

　　3.2　變頻器系統(tǒng)簡介

　　系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。其結構如圖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，以高速微處理器實現(xiàn)控制并和子微處理器進行通信，風光jd－bp38－2800f高壓變頻器，變壓器有39組副邊繞組，分為13個功率單元/相，三相共39個單元，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;

　　km1、km2、km3、km4：變頻器輸出真空接觸器;

　　1qf2、2qf2、3qf2、4qf2：原水阻起動柜檢修斷路器;

　　1qs、2qs、3qs、4qs：原水阻起動柜隔離開關;

　　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　工變頻轉換過程

　　以轉換m1電動機為例，變頻器送上控制電源，把k1、k2、k3合上，合上星點1qf2，從高配室把qf閉合，1qf1儲能處在合閘狀態(tài)，這時km1閉合，變頻器處于就緒狀態(tài)，可以開機運行，根據(jù)現(xiàn)場可以選擇就地或是上位機開機，變頻器開機后按設定上升時間上升到50hz，同時給出轉工頻信號，提示現(xiàn)場工作人員可以切換到工頻，如果操作人員根據(jù)現(xiàn)場狀況判斷可以切換，則按“轉工頻”按鈕，系統(tǒng)將自動斷開km1，合上1qf1的合閘線圈，轉工頻完成，變頻器自動停下來。變頻器通過pt1、pt2來檢測變頻器的相位和工頻相位，通過調整變頻器的輸出相位，使其輸出相位與工頻相位一致。

5　變頻器運行情況

　　2006年12月，山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司與山東新風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)的安裝調試工作，于2007年4月正式投入運行，高壓變頻器與原系統(tǒng)相比較，主要有以下優(yōu)點：

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

　?。?）電機及機組運行平穩(wěn)，各項指標滿足工藝要求，在整個運行范圍內電機運行平穩(wěn)，溫升、振動正常，風機啟動時噪音和啟動電流在額定電流以內，保護了電廠高壓開關，延長了高壓開關的使用壽命。

　　（3）工變頻轉換無沖擊。變頻器拖動一臺電機運行到50hz時，轉換到工頻運行，在切換過程中，切換電流與正常運行電機電流幾乎一樣，對電網(wǎng)的沖擊大大減小，提高了系統(tǒng)的安全性，也提高了電機的使用壽命。

　?。?）節(jié)能效果顯著，大大降低了電耗。為了對系統(tǒng)變頻改造后的效果進行評價，在系統(tǒng)投入正常運行后對設備實際使用和節(jié)電情況進行了測定和數(shù)據(jù)分析，變頻改造前后工況相同，隨機抽取一個正常工作日，將系統(tǒng)切換工頻運行，采用閥門調節(jié)風量，網(wǎng)側計量耗電量，然后將系統(tǒng)切換變頻運行，計量耗電量，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　結束語

　　總之，山東新風光電子科技發(fā)展公司生產(chǎn)的jd－bp38－2800f高壓變頻器在藥業(yè)西站風機改造是成功的，減小了原系統(tǒng)的沖擊電流，達到安全供電的要求，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值。