变频器低频特性分析论文

2022-04-29

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《变频器低频特性分析论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:本文分析了变频器调速系统在低频区域的特性,叙述了该系统在低频区存在的一些问题,并提出相应的改善措施。关键词:低频特性;系统分析;改善措施1概述由变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题是,系统运行在低频区域时,其性能不够理想,主要表现在低频启动时启动转矩小,造成系统启动困难甚至无法启动。

变频器低频特性分析论文 篇1:

变频器在发电厂中的应用实践

摘要:介绍了变频器的安装环境、工作原理、特性、选型要求以及在某发电厂的实际应用。

关键词:变频器;转矩;负载;低频

作者简介:李春(1970-),男,内蒙古乌兰浩特人,内蒙古兴安热电有限责任公司,工程师。(内蒙古 乌兰浩特 137400)

现代社会,能源非常短缺,能源的价格也大幅上升,各行业都提倡节能。特别是电力行业,不少设备都是高耗能的。采用变频器,可以大大降低能源的消耗,于是电力企业不少设备都采用了变频器。变频器贯穿整个发电厂,变频器的安全运行就成为电厂的关键环节,变频器一旦出现问题,将导致转动设备的停运甚至损坏,危及电厂的安全运行,给电厂带来不可估量的经济损失。由此可见,电力行业人员,特别是发电厂工作人员,应掌握一点变频器故障分析方面的知识,以便能够第一时间察觉到变频器的运行状况。

一、实践背景

兴安热电公司第二热电厂两台锅炉8台给煤机是通过DCS开关量信号控制变频器的启/停,并由DCS产生4-20mA控制信号控制变频器(7.5kW国产三菱),变频器经过内部运算处理,去改变电源频率,从而改变电机的转速,从而改变电机的出力,拖动给煤机电机(7.5kW)的运行。给煤机经常在低频率下运行(10%以下,转速:40-200转/分),运行非常不稳定;经常出现启动或运行时变频器因过流保护动作,导致电机停止甚至无法重新启动,致使给煤机无法正常运行,严重威胁锅炉的正常稳定运行。

电气回路由空气开关、接触器、中间继电器、电流互感器、端子排、电缆等组成。它的优点是:实现软启动,启动电流小且平稳,减少对电网和设备的冲击。能连续无级调节给煤机的速度。节约能源。具有多种保护功能,易于维护、维修。

发电厂给煤机是电厂制粉系统中重要组成部分,是电厂重要的辅助动力设备,其主要任务是为制粉系统磨煤机提供原料。制粉系统工艺流程如下图1。

二、变频器选用分析

1.变频器环境要求

周围温度:-10℃至+50℃(不冻结),+40℃至+50℃需降容使用。

周围湿度:90%以下(不结霜)。

周围环境:市内(无阳光直晒、无腐蚀、无易燃气体、无油雾尘埃等)。

海拔高度:低于1000M。

我公司第二热电厂给煤机控制柜摆放在给煤机附近,根据现场实际考察发现变频器运行现场温度、湿度以及海拔高度均符合变频器使用环境要求,但值得注意的是现场卫生环境恶劣、灰尘多、柜体防护等级不够,这将会导致变频器的过滤网被灰尘堵塞,影响变频器的通风散热,造成输出电流下降,力矩变小或误报警等,严重时可以使主控板元件短路,造成元器件击穿。由于给煤机控制系统属于电厂非常重要的一个运行环节,电厂设计为每台炉4台给煤机,其中1台备用,如果有2台设备无法运行,将严重威胁电厂的正常运行,甚至停炉。

2.变频器选型

变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和平方转距负载。

(1)恒转矩负载。负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机(包括给煤机等)位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。

(2)恒功率负载。机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

(3)平方转距负载。在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

3.变频器低频机械特性

(1)低频启动特性。异步电动机改变定子频率F1,即可平滑地调节电动机的同步转速,但是随着F1的变化,电动机的机械特性也将发生改变,尤其是在低频区域,根据异步电动机的最大转距公式:

Temax=3/2{np(U1/W1)2}/{R1/W1+/(R2/W1)2+(LL1+LL2)2}

式中,np——电动机极对数;

R1——定子每相电阻;

R2——折合到定子侧的转子每相电阻;

LL1——定子每相漏感;

LL2——折合到定子侧的转子每漏感;

U1——电动机定子每相电压;

W1——电源角频率。

可见,Temax是随着W1的降低而减小,在低频时,R1已不可忽略。Temax将随着W1的减小而减小,启动转距也将减小,甚至不能带动负载。

(2)低频稳态特性。电动机稳态运行时的转距公式如下:

TL=3np(U1/W1)2SW1R2/{(SR1+R2)2+S2W2(LL1+LL2)2}

在角频率W1为额定时,R1可以忽略。而在低频时,R1已不能忽略,故在低频区时由于R1上的压降所占的比重增加,将无法维持M的恒定,特别是在电网电压变化和负载变化时,系统将出现抖动和爬行,因此在变频器的选型过程中应特别注意。

4.变频器的选型原则和注意事项

选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。

对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。

对于电厂给煤机、压缩机、振动机等转矩波动大的负载并且负载长期运行在低频率的情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生过电流保护动作现象。因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器,通常放大1~2档。

5.现场使用的变频器分析

我公司第二热电厂锅炉给煤机选用国产三菱变频器(7.5kW)作为电机控制设备,由DCS控制变频器的启/停以及频率。

结合上述说明可知给煤机属于恒转矩负载,而且经常要在满载或重载情况下启动,它的机械特性要求变频器在低频率下要保持较高的转矩。

按照一般变频器的选型规则,应该比较平方转矩负载和一般恒转矩负载放大一至二档规格来选择变频器。

三、改造方案

第一,更换给煤机整套变频控制设备,更换柜体结构(2200*800*600),提升防护等级;将给煤机变频器容量增加,以确保给煤机在低频运行时的可靠性;将柜内所有控制线缆改为屏蔽线缆,使变频器与DCS保持信号准确。

第二,将新柜体摆放到合适的位置,摆放时注意柜体应垂直、固定,不应左右摇晃。

第三,在电气安装接线之前,应仔细检查屏体外观,内部器件及门上的操作器件完好无损,屏内器件装置安装紧固,接线无脱落、松散。接线时,将屏内所有开关打开,断开外部电源,以免发生人身及设备损害。导线连接应紧固,并与其他导线绝缘隔离。

第四,重点改造主电源进线。

主回路电源AC380V,控制回路使用AC220V。接线应按严格要求,并保证回路、相序正确,主回路外部电源L1、L2、L3供给QF1进线端,N中线接地。主回路连接时应注意项序正确。

DCS信号线:启动信号为开关量信号,运行时闭合;频率控制及频率反馈信号为标准4-20MA;运行及故障指示均为开关量信号,设备安装完毕后应仔细检查所有连线是否正确。

(1)将负载拖开(电机和给煤机对轮打开),空载试运行变频器,观察变频器运行停止是否可靠,以及变频器的转速和反馈是否与DCS的显示一致。

(2)将负载连接(电机和给煤机对轮连接)带负荷综合测试,应注意电机的电流和负载的稳定性。

四、效果

我公司按上述方案实施改造后,通过在各种不同工况下的试运行,运行状况十分稳定,未发生各种故障现象。

五、结论

随着电力电子技术的不断发展,交流变频调速技术日益显示出优异的控制及调速性能,高效率、易维护等特点,使其成为电力行业转动机械一种优选的调速方案。但是,要使变频器成功应用于转动机械调速,就必须针对转动机械的特点,计算和选择变频器及外围辅件,并在安装与布线时采取特殊技术措施,以保证变频调速转动机械的稳定、安全运行。

参考文献:

[1]王廷才.变频器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社,2007.

(责任编辑:刘辉)

作者:李春

变频器低频特性分析论文 篇2:

浅谈变频器低频特性及改善措施

摘要:本文分析了变频器调速系统在低频区域的特性,叙述了该系统在低频区存在的一些问题,并提出相应的改善措施。

关键词:低频特性;系统分析;改善措施

1 概述

由变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题是,系统运行在低频区域时,其性能不够理想,主要表现在低频启动时启动转矩小,造成系统启动困难甚至无法启动。由于变频器的非线性产生的高次谐波,引起电动机的转距脉动及电动机发热,并且电动机运行噪声也加大。低频稳态运行时,受电网电压波动或系统负载的变化及变频器输出电压波形的奇变,将造成电动机的抖动。当变频器距电动机距离较大时及高次谐波对控制电路的干扰,极易引起电动机的爬行。由于上述各种现象,严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性和动态品质指标,本文对系统的低频机械特性和变频器的低频特性进行分析,提出采取相应的措施,以使系统的低频运行特性能得以改善。

2 变频器低频机械特性

2.1 低频启动特性

步电动机改变定子频率F1,即可平滑地调节电动机的同步转速,但是随着F1的变化,电动机的机械特性也将发生改变,尤其是在低频区域,根据异步电动机的最大转距公式:

Temax=3/2{np(U1/W1)2}/{R1/W1+/(R2/W1)2+(LL1+LL2)2} 式中np—电动机极对数; R1—定子每相电阻; R2—折合到定子侧的转子每相电阻; LL1—定子每相漏感; LL2—折合到定子侧的转子每漏感; U1—电动机定子每相电压; W1—电源角频率

可见Temax是随着W1的降低而减小,在低频时,R1已不可忽略。

2.2 低频稳态特性

电动机稳态运行时的转距公式如下:

TL=3np(U1/W1)2SW1R2/{(SR1+R2)2+S2W2(LL1+LL2)2 }

在角频率W1为额定时,R1可以忽略。而在低频时,R1已不能忽略,故在低频区时由于R1上的压降所占的比重增加,将无法维持M的恒定,特别是在电网电压变化和负载变化时,系统将出现抖动和爬行。

3 变频器调速系统低频特性

3.1 谐波分析

由变频器构成的调速系统,由于变频器的非线性,电动机定子中除了基波电流外,还有各次谐波电流,由于高次谐波的存在,使电动机损耗和感抗增大,减少了cosφ,从而影响输出转距,并將产生6倍于基波频率的脉动转距。

以电流波形中的5次、7次谐波来分析,在三相电动机定子电流中的5次谐波频率为 F5=5F1 (F1为基波电流频率),它在电动机气隙中产生空间负序的磁势和磁场,这个磁场的转速 n51为基波电流所产生磁场的转速n11的5倍,并且沿着与基波磁场反的方向旋转,由于电动机转速一定,并假设接近n11,这样由5次谐波磁势在转子内感应出6倍于基波频率的转子电流,此电流与气隙基波磁势的合成作用产生6倍于基波频率的脉动转距。 7次谐波所产生的磁场与基波同相序,但它所产生的旋转磁场转速7倍于基波旋转磁场的转速,故相应转子电流谐波与气隙主磁场的相对转速也是6倍于基波频率,也产生一个6倍于基波频率的脉动转距。

以上两个6倍于基波频率的脉动转距一齐使电动机的电磁转距发生脉动,虽然其平均值为零,但脉动转距使电动机转速不均匀,在低频运行时影响最大。

3.2 准方波方式下脉动转距的产生

分别设ψ1、ψ2为定子磁链及转子磁链的空间矢量,在稳态准方波(QSW)运行方式时(桥中晶闸管用1800电角脉冲触发)ψ1在输出周期内沿着正六边形的周边运动。ψ2沿着与六边形同心的圆周运动,在准方波运行方式下ψ1和ψ2运动是连续的,但它们且有重大的区别,当矢量ψ2以恒定定子电压角速度W1旋转时,矢量ψ1以恒定的线速度沿正六边形周边运行,矢量ψ1线速度恒定导致其角速度的变化,进而引起ψ1和ψ2的夹角δ变化,除此,当ψ1沿着六角形轨迹移动时其幅值在一定程度上也有变化。当电动机空载时,由于处于稳态ψ1与ψ2的夹角与转距T在W1t=0、π/6、π/3时为零,而当W1T≠0、π/6、π/3时,δ不为零,它与上面提到的ψ1幅值变化一起引起低频转距脉动,其频率为定子电压基波的6倍,当电动机带负载时对应于一个恒定的δ均值,低频转距脉动将叠加于恒定转距均值之上。

4 系统低频特性改善措施

4.1 启动转距的提升

由于系统在低频时R1上的压降影响,使系统的启动转距随W1下降而减小,为此变频器设有转距提升功能,该功能可以调整低频区域电动机的力矩,使之与负荷配合,增大启动转距。可选择自动转距提升和手动转距提升模式,其原理是提升定子电压也就相应提高了启动转距,但提升电压设置过高,将导致电流过大引起电动机饱和、过热或过电流跳闸。如1336PLUS系列变频器的转距提升功能,可自动调整提升电压,以产生所需的电压,可根据预定转距所需的电流来选择提升电压,转距提升在控制电流的同时使电动机处于最佳运行状态,在选择手动转距提升时,要结合实际情况来设定转距提升值。

4.2 改善低频转距脉动

变频器构成的交流调速系统的低频转距脉动直接影响系统动态特性,不论是变频器的生产厂和系统集成的工程技术人员,都在尽力于改善低频区脉动这一技术问题.如采用磁通控制方式、正弦波PWM控制方式,它不是按照调制正弦波和载波的交点来控制GTR的导通和关断,而是始终使异步电动机的磁通接近正弦波,旋转磁场的轨迹是圆形来决定GTR的导通规律。在很低的频率下,保证异步电动机在低速时旋转均匀,从而扩大了变频调速范围,抑制异步电动机的振动和噪声。

4.3 圆周PWM方法降低转距脉动

“圆周”的含义是指定子磁链ψ1空间矢量在高斯平面中沿着一个非常接近于圆周的多边形,其以降低电动机脉动转距为目的来确定电压脉冲的宽度和位置。三相逆变器为全波桥式结构,如其运行在这样一种方式下,当交流输出端(a、b、c)之一在任何时候接通直流母线(应同时接到另一个直流母线上),这一原理从图1(a)中可以明显表示清楚。显然交流输出端接到直流母线方式有六种,这就导致定子电压U1的空间矢量有六个位置,这六个位置如图1(b)所示,图1(b)中六种开/关状态对应着U1的六种位置,图中粗线位置表示开关1、3、6处于开的位置,投影所产生的瞬时相电压如下:

Va=Vb=1/3Vdc Vc=-2/3Vdc

其余类推,符号Va、Vb、Vc代表三相输出电压的瞬时相电压值,假如Ia+Ib+Ic=0由空间矢量在A、B、C轴上的垂直投影就可得到Va、Vb、Vc,除以上六种开/关状态外,还有使开关1、3、5或2、4、6同时关断两种状态,在这种情况下,交流输出端a、b、c接到同一电位上,U1及Ua、Ub、Uc顺次变为零,将这种运行方式应用到一个三电平PWM逆变器上可获得与两电平PWM相比而言较低的谐波成分。 PWM形式是一种斩波准方波调制,负载上的相电压由矩形段和零电压段(U1=0时)组成,在每个电压脉冲时刻,矢量ψ1以恒定线速度移动,而在零电压段保持静止,然而由于矢量ψ2以恒定角速度W1转动,ψ1和ψ2间的夹角δ就出现了,因此电压斩波是引起高频转距脉动的主要原因,频率与输出电压矩脉冲频率相同。

圆周PWM是利用空载矢量ψ1的空间位置来确定电压脉冲的中间点,即晶闸管导通段及零电压段的合理组合,可以产生幅值变化可以忽略不计的ψ1,此原理如图1所示,ψ1停止时刻(即零电压段)用圆点标出,确定电压脉冲位置使它们对称,如图中各横坐标的中间点,脉冲宽度(即持续时间)与横坐标长度相对应,所要求的输出电压来确定.自然电压波形周期由ψ1矢量沿多边形转一周所需的时间确定。采用此方法在保持输出电压由零到最大值可变的同时,可有效的消除低频转矩脉动。

作者:潘威屹 万青 高伟

变频器低频特性分析论文 篇3:

PowerFlex7000L中压变频器在五号沟泵站的成功应用

摘要: 罗克韦尔中压变频器PowerFlex7000L(液冷)在五号沟泵站中作水泵调速器使用,由于本身属于电流源型变频器,对电网电压波动敏感。由于变频器自带UPS容量偏小,覆盖范围有限,变频器保护参数设置没有充分考虑应用环境特点,故在电源电压瞬间波动时,造成变频器停机。针对这些问题,增加UPS容量,调整变频器参数间的配合,使集成系统各个单元能够抵御电网电压的瞬间波动,保证水泵不停机。

关键词: PowerFlex7000L变频器, Danfoss变频器,电流源型,电压波动,欠压保护,飞车启动,

一.应用背景介绍

随着上海经济的持续发展和人民生活质量的提高,城市供水逐年增长,原水供应越来越受到人们的重视,要保持连续的、按要求输配压力水量,对原水泵站水泵可靠的连续运行提出了更高的要求。原水公司下属的五号沟泵站每天承担着上海70%-80%的供水量,从供水量说,它是原水公司众多泵站中的最大原水泵站。

为了确保上海原水量的正常供应,必须保证水泵正常连续的运行,既是在110kV外部电源瞬间波动时,也要保证水泵不停机。

五号沟泵站共有大型水泵24台,16台中压大功率变频器,其中8台4800kW变频器是罗克威尔PowerFlex7000L中压水冷电流型变频器,另外8台是西门子风冷电压型变频器。尚有6台75kW的Danfoss丹佛斯400V低压变频器,该变频器驱动的是循环冷却水泵,该冷却水泵主要向8台水冷电流型变频器供应外循环冷却水,一旦冷却水停止向水冷变频器输送,水冷变频器将停机,实际上外置丹佛斯变频器已被纳入到水冷变频器系统中,即已成为水冷变频器正常运行的必要条件。五号沟泵站系统主设备示意图见图1。

五号沟泵站变电站设计两路110kV电源,两路电源均来自同一上游变电站,主变40MVA,四分段6kV母线,16台大功率变频器被均匀分配在四分段6kV母线上,6台低压变频器分属两台400V站变供电。

由于上级220kV或500kV系统短路冲击等故障,引起五号沟泵站的变电站6kV和400V母线电压瞬间波动,导致水冷中压变频器和低压变频器停机,严重影响城市安全供水。

2012年外电网波动过8次,特别是在高峰供水期间双路电源同时瞬间波动,造成的损失和影响都很大。2013年外电网在高峰前波动过二次。2014年已经波动过一次。事故录播器记录了波动故障数据,从中可以查看到故障波形图。对历次故障波形图分析,多数是外部相间短路冲击,造成两相电压波动;其次是外部单相或三相短路冲击,造成单相或三相电压波动。每次波动持续时间约80ms左右,电压有效值降到40-60%的额定电压,均伴随波形畸变。

二.PowerFlexL7000L变频器的结构及控制概述

PowerFlex7000L采用脉宽调制 (PWM) 技术--电源流逆变器 (CSI) 作为电机端变流器。此拓扑结构提供了一种简单、可靠、经济实用的功率单元,适合较宽的电压和功率范围。所用的功率半导体开关适合任何中压范围的串联。由于采用了限电流的直流链路电感器,因此该功率单元不需要半导体保险丝。

PowerFlex7000 L性能优越,当负载速度大于电机速度或大惯性负载需要紧急减速时,具有进行再生制动的优点。对称门极换流晶闸管 (SGCT) 用作电机端变流器开关。采用SGCT(AFE 整流器)作为进线端变流器开关。变频器主回路见图2。

PowerFlex7000L中压交流变频器中的控制方法称作无传感器矢量控制,即将定子电流分解为转矩分量和磁通分量,且磁通分量和正交转矩分量可以独立控制,矢量控制的目的就是获得与直流电动机相似的性能,可实现在不影响电机磁通的情况下快速变化电机转矩。此控制方法无需转速计反馈,可用于小于 100% 启动转矩且高于 6 Hz 连续运行的应用场合。

三.问题的提出及其对策

PowerFlex7000L变频器的保护非常完善、到位,其实时数据库中保护参数达到近千个。当外电网瞬间波动时,主要影响的是变频器控制电源的电压和6kV进线电压,具体涉及的是UPS覆盖范围、低电压保护、低频保护、飞车启动,以及冷却水低压变频器。

(1)变频器SGCT(对称门极换流晶闸管)功率驱动电源电压20DCV,变频器控制CPU对该电压实时监测,当外电网电压波动低于90%时(硬保护,不可整定),变频器立即封闭触发脉冲,对如此重要的控制电源,变频器内置UPS却未覆盖。故每次电压波动,变频器总是无延时停机。

因此,将原来1500VA的UPS更换为3000VA容量,将所有重要控制电源用UPS全部覆盖。

(2)变频器的低电压保护定值是0.85pu/17ms,这个定值是默认值,最终用户不可随意改动。故每次电压波动,变频器根本没有抵抗能力。

经过多次协商,已将8台低电压保护定值由原0.85pu/17ms分别改为0.70pu/20ms、0.70pu/60ms、0.70pu/90ms三档组合,这样设置的目的是电压波动时,希望让该保护先作用,若该保护动作后,逆变器封锁脉冲,电机处于自由制动状态,2sec内,当电压恢复时飞车启动,这样可构成两道保护。事实上飞车启动占用CPU资源较多,此时CPU的负担较重,从系统任务优化分析,当电压波动时,应先让欠压保护有效工作,其次才是飞车启动,这样的任务分配比较合理。另一方面可使各台水泵错时再启动,尽管是变频器软启动,但可弱化变化电流、流量的叠加效应,对电网和管网的干扰或冲击,对设备设施的寿命有益。

(3)低频保护的默认定值为8Hz,保护定义是变频器进线6kV三相电源中的任何一相,只要频率降到42Hz,即瞬动,使变频器封锁脉冲,电机处于自由制动状态。

由于外电网短路冲击,引起电压波形畸变,故使低频保护动作,实际上可以将此定值放大到16Hz,可以避免电压波动时,总是低频保护先瞬动。将低频保护定值改为16Hz后,一旦电压波动时,变频器保护动作顺序首先是欠压保护,其次是飞车启动。这样就可达到两个目的:一是变频器的CPU任务分配合理,另一是弱化对电网和管网的干扰或冲击。

(4)变频器飞车启动,在这里主要是指变频器欠压动作或低频动作后,逆变器被封锁脉冲,变频器停止输出,电动机处于自由制动状态。若在2sec内电源电压恢复时,即可实施自启动。如图3所示。

当在2sec内电压恢复时,变频器自动搜索转子频率,一旦搜索到转子频率后,变频器即在该点起,开始加速到原来的参考值。飞车启动功能,对电流型变频器是绝对必须的,也是用户希望的,因为外部电网不太稳定。

在UPS覆盖全部重要控制电源及欠压、低频参数重新设置后,又遇外电网电压波动,电压有效值降至60%,持续80ms时,变频器封锁脉冲,电机处于自由制动状态,当电网电压在2sec内恢复后,变频器成功飞车启动,但在60sec后,却因外部冷却水断供而停机。

(5)外电网瞬间电压波动,对外冷却循环水泵的低压变频器(Danfoss)的影响几乎与PwoerFlex7000L的相同,故对策也几乎相同,由于篇幅限制,在此不作展开,仅说明调整结论,即对该低压变频器增加UPS,覆盖控制电源,调整触发借能运行的电压参数,启用飞车启动。经断电—上电试验,低压变频器驱动的冷却水泵不停机,能保持继续运行。实际上模拟停电比实际波动条件苛刻。

可以说,当外电网再次瞬间波动时, Danfoss低压变频器应该能够经受住实际波动考验。只有低压变频器成功对抗电压波动,PowerFlex7000L中压变频器才不会发生外冷却水断供而停机,才能使系统完整具备对抗外电网电压波动的能力。

四.调整结论

PowerFlex7000L变频器可以适用于同步机、异步机,可以适用于各种负载类型,但在一个具体的应用中,变频器参数不宜都使用默认值,最好能针对用户环境,对关联的主要参数本地化。一旦电压瞬间波动,变频器都将保护性的停机,结果是变频器的安全得到了保证,但用户将痛苦不堪。由频繁电压波动造成的经济损失很大,对设备、设施冲击很大,对上海城市安全供水影响很大,同时也会影响变频器品牌的声誉。

之所以产生上述问题,主要原因是UPS覆盖范围不够,其次是PwoerFlex7000L参数设置比较保守,对变频器自身的安全保护考虑较多,自然的对用户电网电压波动考虑较少,最好的选择应该是两者兼顾,实际上,现在已经做到了。

五.结语

五号沟泵站是上海青草沙引水工程的重要节点,上述变频器在五号沟泵站的地位作用,可以说是重中之重。随着上述问题的逐步解决,五号沟泵站将进入安全稳定的运行状态。

为了确保今后的高峰供水,五号沟泵站还要增加大功率中压变频器,经过性价、应用情况比较,PowerFlex7000L又被选中。水泵并联运行时,从安全和效率方面考虑,理想情况是每台水泵都能调速,按水泵叠加特性及管阻特性,可使并联水泵都可工作在高效区,同时又实现了并联水泵机组间的在线互备,最终可以有效提高五号沟泵站供水的安全性、可靠性和连续性,为上海城市供水作出有力的保证。

参考文献:

[1]PowerFlex@7000中压交流变频器-液冷型-用户手册

[2]PowerFlex@7000 Medium Voltage AC Drive-Technical Data

[3]赵发,高压变频器高压瞬间失电问题的解决方案,九洲电气

作者:黄建国 沈健

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:城市水污染治理管理论文下一篇:新农村建设理论研究论文