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依維柯電路圖:南京依維柯A30.10低中頂輕型車,中南公司產空調系
    
  (3)南京A30.10低、中頂輕型車中南公司產空調電路圖(如圖23)。
   
  A30.10低中頂輕型車空調系統(tǒng)控制電路如圖23所示,它有兩只蒸發(fā)器風機M1和M2,兩只冷凝器風機M3和M4,控制面板上裝著風量開關,溫控器和指示燈。風量開關的電源來自汽車中央接線盒的接線端子G9,受點火開關15/A柱控制。
   
  電控盒中裝有8只熔斷絲,其中1、2并聯(lián),3、4并聯(lián),5、6并聯(lián),7與8不并聯(lián)。另有5個繼電器E1~E5,它們的功用分別是:
   
  E1蒸發(fā)器風機M1和M2的高速繼電器。
   
  E2蒸發(fā)器風機M1和M2的中速繼電器。
   
  E3蒸發(fā)器風機M1和M2的低速繼電器。
   
  E4冷凝器風機M3和M4的繼電器。
   
  E5空調壓縮機的繼電器。
                          
   
  當風量開關在Ⅰ擋時,接通,溫控器投入工作,蒸發(fā)器風機低速繼電器E3吸合,蒸發(fā)器風機M1、M2各自串入2個R電阻,低速制冷或通風。
   
  當風量開關在Ⅱ擋時,接通,繼電器E2吸合時,蒸發(fā)器風機M1、M2分別串入1個R電阻,中速制冷或通風。
                          
    當風量開關在Ⅲ擋時,接通,繼電器E1吸合,蒸發(fā)器風機M1、M2電流直接從E1觸點引來,高速制冷或通風。E1~E5繼電器控制線圈有公共接地線,但E4與E5的控制線圈同受溫控器的控制,當溫度傳感器測知車內溫度超過預定值,便便溫控器接通吸合E4、E5,這時冷凝器風機與壓縮機才會投入工作,否則只是室內通風。



  

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收錄時間:2011年04月18日 02:02:28 來源:dzsc,PVC水簾好.com 作者:university


雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)的設計
    
摘  要:文章提出了一種基于單片機的雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)的設計方案,扼要先容了該系統(tǒng)的組成與工作原理,著重分析了系統(tǒng)的互補控制策略和啟動控制策略。現(xiàn)場試驗表明,該系統(tǒng)能正確可靠地實現(xiàn)主、備風機的自動切換,并可減小啟動沖擊電流對電源的影響。


         關鍵詞:礦井;雙電源雙風機;微機保護;控制策略


         0  引言


               目前,我國煤礦透風系統(tǒng)中,雙電源雙風機是一種比較高效、安全的風機組成形式,其自動切換裝置是系統(tǒng)中的關鍵設備,鋼結構屋頂風機,直接關系到整個系統(tǒng)能否安全運轉。因此,雙電源雙風機自動切換裝置保護、控制方式的有效性與可靠性對其安全運行至關重要。


               目前,已運行的雙電源雙風機大都采用繼電器控制,功能少、可靠性差、控制精度低,尤其在現(xiàn)場事故發(fā)生時無法自動采取緊急措施,嚴重影響了設備的安全運行。因此,本文提出了一種新型的基于單片機的雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)運用CAN總線技術,結合自適應互補控制策略,可以方便地檢測雙電源雙風機的各項運行參數(shù);當風機出現(xiàn)故障或工作不正常時,能夠實時正確地采取相應的故障處理措施,并發(fā)出警告信息;能正確可靠地實現(xiàn)主、備風機的自動切換,當一臺風機出現(xiàn)故障停機后,另一臺風機自動啟動,保證井下供風不中斷;多臺風機依次啟動,可避免多臺設備同時啟動時產生過大啟動電流而損壞設備。


         1  雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)的組成


               雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)結構如圖1所示。


      該系統(tǒng)包括主機和從機2個保護控制系統(tǒng),控制核心采用雙CPU結構,下設通訊、LCD顯示、人機接口、控制與保護4個功能模塊。其中,8位AVR單片機作為上位機,負責實現(xiàn)LCD顯示、人機交互、CAN總線通訊等功能;16位DSPIC單片機作為下位機,負責實時采集處理數(shù)據,執(zhí)行保護算法,對風機進行保護與控制。這種結構可以進步系統(tǒng)的實時性,使CPU分工明確,進步效率。


               來自電網的雙電源分別對主機保護控制系統(tǒng)與從機保護控制系統(tǒng)單獨供電。主機與從機互補,保證供風系統(tǒng)不問斷運行。同時,主機保護控制系統(tǒng)與從機保護控制系統(tǒng)分別控制2臺風機的運行。


               由于主機保護控制系統(tǒng)與從機保護控制系統(tǒng)是2個相互獨立又相互互補的系統(tǒng),這就要求主機控制系統(tǒng)與從機控制系統(tǒng)不僅要清楚本系統(tǒng)所處的狀態(tài),同時還要明白互補系統(tǒng)所處的狀態(tài)。所以主機控制系統(tǒng)與從機控制系統(tǒng)之間需要以某種方式進行通訊。


               由于雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)必須嚴格保證井下的持續(xù)供風,所以從機在主機停機時必須立即投進運行。CAN總線作為一種軟件通訊方式,會由于井下工作環(huán)境的復雜多變或軟件協(xié)議本身延遲等原因無法使互補系統(tǒng)在第一時間接收到表示對方工作狀態(tài)的幀。從供風系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性方面考慮,這是不答應的。所以,本系統(tǒng)采用了基于硬件的互補系統(tǒng)通訊方式。


               該通訊方式是在主機和從機各設置1個輔助繼電器作為“握手信號”,其連接方式如圖2所示。


      Z-JZ-1與Z-JZ-2為主機輔助繼電器的1個常閉接點,F(xiàn)-ZJ-1與F-ZJ-2為從機輔助繼電器的1個常閉接點,Zflag與Fflag為系統(tǒng)狀態(tài)檢測信號。主機/從機輔助繼電器隨著主機/從機開關斷路器的分合閘而分合閘,以通知對方目前所處的狀態(tài)。系統(tǒng)默認檢測信號為高電平表示主機/從機處于合閘運行狀態(tài),低電平表示主機/從機處于分閘狀態(tài)。


               該通訊方式的特點在于通訊簡單可靠,風機控制系統(tǒng)可以在較短時間內有效地檢測到互補系統(tǒng)的狀態(tài),從而決定本系統(tǒng)的控制策略。


         2  系統(tǒng)互補控制策略


               雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)的工作環(huán)境要求其工作必須可靠,嚴格保證井下供風的持續(xù)性。這就要求無論是在所有風機均處于正常狀態(tài)或是在某些風機處于故障狀態(tài)的情況下,控制系統(tǒng)必須和它的互補系同一起決定最佳的透風控制策略。


               表1為雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的互補控制策略表,其最大限度地利用了未發(fā)生故障的風機資源,保證了井下透風的持續(xù)性。表中,主機故障或從機故障包括主機或從機任何一臺風機發(fā)生故障以及主機或從機斷電的情況;主機或從機單路故障均假定為主1或從1發(fā)生了故障。


2.1  主機保護控制系統(tǒng)程序流程


               一般說來,主機保護控制系統(tǒng)作為井下透風的常用系統(tǒng),接收外部輸進的系統(tǒng)啟動命令,控制整個互補系統(tǒng)投人運行。其通過控制Zflag信號變化和檢測Fflag信號保證控制策略的實現(xiàn)。圖3為主機保護控制系統(tǒng)程序流程圖。


      主機保護控制系統(tǒng)輔助繼電器隨主斷路器的分合閘而分合閘,由一個常閉接點控制Zflag信號變化。Zflag信號從低電平轉換為高電平表示主機啟動,從高電平轉化為低電平表示主機停止。


               當主機合閘運行時,保護控制系統(tǒng)的各種保護算法啟動,對運行中的風機進行各種故障的保護。一旦檢測到風機在運行中發(fā)生故障,先斷開主斷路器,切斷風機電源,發(fā)出故障報警,上傳故障信息;同時,斷開輔助繼電器,轉進分閘待機狀態(tài)。


               當主機處于分閘待機時,保護控制系統(tǒng)實時檢測Fflag信號狀態(tài)。假如Fflag信號一定時間內處于低電平或從高電平轉換為低電平,則主機保護控制系統(tǒng)先進行自檢。若系統(tǒng)控制的風機沒有發(fā)生故障或沒有全部發(fā)生故障,主機保護控制系統(tǒng)立即啟動未發(fā)生故障的風機,轉進合閘運行狀態(tài)。


         2.2  從機保護控制系統(tǒng)程序流程


               從機保護控制系同一般作為井下透風的備用系統(tǒng),接收外部的啟動信號,不只有在主機保護控制系統(tǒng)控制的風機發(fā)生故障的情況下,才作為備用系統(tǒng)投進運行。


               從機保護控制系統(tǒng)輔助繼電器隨其主斷路器的分合閘而分合閘,由一個常閉接點控制Fflag信號變化,F(xiàn)flag信號從低電平轉換為高電平表示從機啟動,從高電平轉換為低電平表示從機停止。從機保護控制系統(tǒng)程序流程與主機類似,不再贅述。


         3  系統(tǒng)啟動控制策略


         3.1  系統(tǒng)啟動時的沖擊電流分析


               基于上述分析,一個雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)可控制2臺風機,這2臺風機共用1個電源。而在實際現(xiàn)場,透風通道可能不止1個,需要多個保護控制系統(tǒng)控制2臺以上的風機進行透風。這些主機保護控制系統(tǒng)可能共用的是一個電源,而其互補從機保護控制系統(tǒng)則共用另一個電源,這就出現(xiàn)了在1個電源上掛接多臺風機的情況。風機屬于感應電動機,其啟動電流沖擊較大,即是風機的堵轉電流,大約為其額定電流的5~7倍。假設在1個電源上接了N臺風機負載,每臺風機的額定電流皆為IN,假如這N臺風機負載同時啟動,將對電源產生N×(5~7)IN的沖擊電流,輕易造成電源系統(tǒng)低電壓。


               為了防止上述情況的發(fā)生,必須在風機啟動方面采取一定的措施。由于單臺風機的啟動沖擊電流對電源影響較小,故可以采取適當?shù)难訒r措施使多臺風機依次啟動,使風機在啟動時對電源的電流沖擊保持在較低的水平。


         3.2  系統(tǒng)啟動控制策略分析


               現(xiàn)以1個電源接4個保護控制系統(tǒng)、拖動8臺風機的供電系統(tǒng)為例,分析當電源1發(fā)生故障、8臺風機停機時,與其互補的4個從機保護控制系統(tǒng)控制的8臺風機立即啟動運行、維持井下供風時的控制策略。


               假定每臺風機的額定電流皆為IN,設風機電流與時間之間的函數(shù)關系如下:


        

I=f(t)E(t)(1)

      式中:E(t)為階越函數(shù)。


               在電源線路上的總電流Isum為


      式中:fi(t)表示第i臺風機電流與時間的關系函數(shù),fi(t)與一般的交流電動機的電流與時間的關系函數(shù)大致相同;ti表示為第i臺風機的啟動時刻。


               電源系同一般都設有保護裝置,發(fā)生短路故障時自動跳閘。而風機即感應電動機的短路保護定值一般設置在其額定電流的8倍以上。所以,在設置電源系統(tǒng)的短路保護定值時,一般將其短路保護門限電流設置在當8臺風機都處于額定電流工作情況下,加上1臺風機發(fā)生短路故障時產生的總電流。


               所以,電源系統(tǒng)的短路保護電流門限值設置為(7+8×1)IN=15IN。


               雙電源雙風機保護控制系統(tǒng)啟動控制策略的目標是調整各風機的啟動時間t1~t8,使其在任何時刻滿足條件:

Isum<15IN          (3)

      因風機的啟動過程一般比較短暫,而上述目標函數(shù)涉及到8個可變量,求解比較困難,故可將條件簡化,即假設在第i(i>2)臺風機接收到啟動命令時,第i-1臺風機還處于啟動過程中,風機電流f t-1(t)>IN,而第i-2臺以及更早啟動的風機則可以默認已處于啟動完成狀態(tài),風機電流可以直接用IN代替。因此,可以將系統(tǒng)啟動控制策略的條件改變?yōu)?br />

      由于fi(0)即是風機的堵轉電流,所以式(4)還可進一步簡化為

      由于每個條件只與其中的2個時間參數(shù)有關,這樣就使得系統(tǒng)的控制策略大大地得到了簡化。


         3.3  系統(tǒng)啟動控制策略的具體實現(xiàn)


               雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)實現(xiàn)啟動控制策略的措施:事先測定時間t1-tn并設定首臺風機,首臺風機接收到啟動信號后立即啟動;當任意第i臺風機啟動的同時,系統(tǒng)內部時鐘開始計時,經過期間ti+1-ti之后,通過CAN總線發(fā)送答應第i+1臺風機啟動的啟動信號,則第i+1臺風機接收到該信號后立即啟動。


               本系統(tǒng)利用時間判據控制風機啟動,取代一般情況下利用電流判據控制風機啟動的方法,是出于對井下供風持續(xù)性的要求。假如用電流判據控制風機的啟動,由于啟動電流很大,此時用于檢測電流的互感器可能處于非最佳的線性檢測區(qū),A/D轉換芯片也可能由于電流過大而處于最大值。這些原因將使單片機內部經算法計算出來的電流結果與實際電流結果產生誤差。而該誤差將導致采用電流判據判別啟動條件的過程較采用時間判據判別的過程所用時間長,從而使系統(tǒng)的實時性下降。


         4  結語


               本文先容了一種雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)采用的互補控制策略和啟動控制策略,夠實現(xiàn)主機和從機的及時切換,能保證供風系統(tǒng)不中斷地運行,同時能夠減小由于多臺風機同時啟動對電源造成的沖擊。經過現(xiàn)場調試與試驗,該系統(tǒng)取得了良好的使用效果,保證了井下供風的持續(xù)性,使井下透風系統(tǒng)的安全系數(shù)大大增加。該智能保護控制系統(tǒng)的下一步改進方向是基于環(huán)境變化(如風量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓龋?利用智能控制技術實時調整控制策略,使系統(tǒng)更加適應生產環(huán)境的要求,進一步進步安全系數(shù)。


         參考文獻:


         [1]劉洪文,王翰卿.雙風機自動轉換裝置的改裝方法[J].電氣開關,2005(3):47~48.


         [2]張廣勛,蔣德獻,劉利亞.基于自動切換技術的雙電源雙風機的研究[J].礦山機械,2007,35(2):44~46.


         [3]湯蘊瓔,史乃.電機學[M].北京:機械產業(yè)出版社,2003.


         [4]梁偉,童少為,艾學忠.一種智能數(shù)據采集和控制模塊的設計[J].測控技術,2004(4):76~78.


         [5]尹積婷,李西平,嚴斌,等.基于CAN總線的礦用智能傳感器研究[J].測控技術,2006(11):6~8.


         詳情請點擊:雙電源雙風機智能保護控制系統(tǒng)的設計


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收錄時間:2011年03月09日 13:24:22 來源:未知 作者:


    中國風機產業(yè)網  值長下達命令不堅決,時機把握不好,因為流化床鍋爐的特點,主、再熱汽溫固然是下降緩慢,但降到規(guī)程劃定參數(shù)值長未堅決下停機命令。防范措施運行方面。加強對運行職員的技術培訓,不斷進步運行職員的操縱水平和處理突發(fā)事件的能力。嚴格執(zhí)行運行規(guī)程,樹立規(guī)程就是法的觀念,當參數(shù)異常達到了規(guī)程劃定休止其運行前提時,應堅決休止其運行,特別是主設備參數(shù)異常達到停運前提時,值長、主值應立刻按規(guī)程處理,磁粉離合器不用先請示再操縱(規(guī)程有劃定的除外),治理職員不得發(fā)出違背規(guī)程的命令。單臺風機跳閘后,應先封閉跳閘風機進口門,屋頂通風排熱風機,將運行風機的出力加之最大,并全開進口門。一臺一次、二次風機跳閘時應留意聯(lián)絡門是否自動聯(lián)開,否則,應立刻手動打開。

    鍋爐MFT動作后,確認燃料堵截后,假如能夠恢復運行,應立刻減小總風量至25%40%,當風機具備啟動前提時,應快速啟動風機運行,以防止床溫下降太快而增加處理難度。MFT后,應以壓力不超壓為尺度,快速減負荷,以防事故擴大。當床溫低于760e時,應立刻啟動供油泵運行,投入床下油槍,不亂床溫,然后匯報值長,并及時投入床上油槍進步床溫


工業(yè)吸塵一般都用高壓風機,推薦高瑞高壓風機,西門子風機,質量和品牌都是最佳的,我個人比較喜歡高瑞高壓風機,高瑞高壓風機和西門子同出一門,源自德國技術,有德國認證證書,引進國外的進口設備,質量和西門子是同一個檔次的,但是價格遠遠比西門子實惠很多。


工業(yè)吸塵器的工作原理:
工業(yè)吸塵器與家用吸塵器原理基本上是一樣的,通過風機或者氣泵使機器內部的空氣被抽出,這樣機器內外部產生了壓力差,也就是所謂的負壓,負壓越高,吸力越強。
吸塵器其實是很簡單的機器設備,主要有一個漩渦氣泵或風機進行抽風,雜物經吸嘴和吸塵管進去機器后,先進入一個過濾布袋,一般是無紡布的,經過初級過濾,攜有細小的灰塵的空氣再經過一個特制的濾清器,經過二級風機排風口排除,基本上過濾效率可達96%以上。




吸塵器吸力不大怎么回事?
一:首先檢查吸塵器管道有無堵塞(管道堵塞會導致吸力下降)
二:檢查吸塵器各個接口有無接好
三:檢查吸塵器過濾袋有無灰塵(過厚的塵土會影響吸力)
四:檢查吸塵器馬達有無損壞(如果你是雙馬達的話可以打開機蓋看看是不是其中一個馬達有問題)
五:清理吸塵器桶內碎雜物品
六:聯(lián)系廠家?guī)兔μ幚?br>


工業(yè)吸塵器的選購:

選購吸塵器當以質量可靠、功能適用、操作方便為參考依據。除了要了解結構及功率外,還要考慮附加功能的多少,主要看以下七點:
1, 吸塵器吸力大小(當你選擇吸塵器時你首先要知道,你用吸塵器時用在什么地方,主要吸什么,顆粒大的還是顆粒小的,吸塵器的吸力是關鍵)
2, 吸塵器的容量大。ㄒ话戕k公室所用的15升,工業(yè)用的一般60升,選擇合適的容量
3, 清理灰塵是否方便:工業(yè)吸塵器的雜物一般分兩種。一,外式集塵指中央式;二,內式集塵桶式,根據不同的客戶選用
4, 電源裝置:電源裝置可分為(有線和無線)根據情況選擇
5, 工業(yè)吸塵器的馬達:(國產和進口)推薦進口
6, 工業(yè)吸塵器的質量,出了產地、品牌外,從塑料件的外觀也可大致判斷產品的可信度。外觀較差的產品,質量一般也較差。內在質量可以從點擊噪音大小、空氣吸力強弱等方面判斷。檢查時,還應注意軟管及接口處是否漏氣,附件及備用件是否齊全等。
7, 工業(yè)吸塵器保修時間:質量好的肯定會保修2年以上(高瑞高壓鼓風機終身保修),質量不好的一般也就一年。


中國電力技術裝備有限公司投資26億,在重慶建立西部最大特高壓電力鐵塔生產基地。該項目是中國智能電網建設的一個重要組成部分。 

 

 

專家認為,該項目的開工標志著重慶貫徹落實國家“314"總體部署,打造"西部高壓輸變電設備制造基地"的戰(zhàn)略實施進入新階段。 

 

 

開工儀式現(xiàn)場主席臺 黃俊輝 攝

領導嘉賓為項目開工儀式奠基    黃俊輝 攝    

重慶市北碚區(qū)政府副區(qū)長付長生致辭 


日前,河北省大部分地區(qū)進入采暖期。記者今天從河北省電力公司了解到,該公司科學調度,加大對設備、線路的巡視力度,全力確保迎峰度冬期間電力可靠供應。

 

 

河北省電力公司的電煤統(tǒng)計日報表顯示,進入11月份以來,南網電廠總存煤一直在16到18天。截至目前,河北南網電廠總存煤230.37萬噸,日耗煤13.08萬噸,存煤可維持18天,可確保生產生活用電。

 

河北省一方面按照“以煤定電、以電定用”的原則,提前制定預案,最大限度保障電力可靠有序供應,滿足居民用電、采暖需求;另一方面加大外購電力度,今冬明春最大外購電力達到425萬千瓦。一旦發(fā)生電力供應緊張局面,將啟動總容量150萬千瓦的有序用電方案,優(yōu)先控制高耗能高排放企業(yè)用電,全力保障城鄉(xiāng)居民、城鎮(zhèn)重要基礎設備和人員密集場所的供電。

 

記者在基層采訪時看到,臨城供電公司制定了迎峰度冬安全檢查實施方案,增加了各變電站的巡視次數(shù),做到問題早發(fā)現(xiàn)、隱患早消除,確保設備安全、穩(wěn)定運行。完善了各類事故應急預案,建立了緊急情況下快速有效地事故搶險、救援和應急處理機制,組織開展了停電救援和事故處理演練,提高了應對大面積停電事故處置和應急搶險能力。無極、高邑供電公司做好了冬季防寒防凍工作,并對公用配變臺區(qū)、低壓線路、下戶線、電表箱等電力設施進行安全檢查,發(fā)現(xiàn)設備缺陷、隱患一一登記,現(xiàn)場制定整改措施,集中消除整改。 




一、題目的提出 中功率等級的風機(220KW-1500KW)在火力發(fā)電、冶礦、化工、建材等工礦企業(yè)有著大量的應用。其中占很大部分的風機需要變工況運行。以往由于電機調速手段的落后,風機的變工況(流量、壓力)調節(jié),主要采用出、進口導葉擋板調節(jié)、液力偶合機械調速、電磁滑差調速、串級調速和轉子回路串電阻等作為變工況運行的調節(jié)措施,這些調節(jié)方式不是耗能嚴重、就是存在調節(jié)性能差、運行可靠性低等缺點,這已為業(yè)內從業(yè)職員為所廣泛認同。近年來,交流變頻調速技術日趨成熟,并已成為大多數(shù)風機裝置設計、運行職員的首選節(jié)能調速運行方案。 作為一種高效調速節(jié)能技術手段,變頻調速方案在低功率段(220KW以下)風機裝置中得到了日益廣泛的應用,其主要得益于近階段交流低壓變頻技術的日益成熟和其性價不斷進步,也由此給廣大用戶帶來的良好的節(jié)能收益回報。相比較而言,中功率段風機由于我國電網配電電壓等級單一性,加之用電端功率220KW以上電機電壓等級一般只有6KV或10KV可供選擇(3KV已逐步淘汰),這就導致這個功率段的假如?床捎米冾l調速,只能采用對應電壓等級的高壓變頻裝置。而國內市場上目前中功率段6KV和10KV的高壓變頻器的單位功率價格一般要達到(1500~2500元/KW)左右,高出同等級功率的低壓變頻器的單位價格(300~500元/KW)數(shù)倍之多;使中功率段的風機采用變頻調速的本錢甚高,一次投進過高而回報期相對較長,成為了阻礙變頻調速這一上風技術推廣應用的價格勢壘。從技術層面來考察,高壓變頻器產品目前存在的技術程度復雜,技術成熟度不足特別是運行可靠性方面有待成熟完善,用戶對產品技術熟悉不足等原因,又使高壓變頻器的應用存在著一定的技術勢壘。這些均成為目前階段高壓變頻技術在風機調速節(jié)能領域推廣應用的主要制約因素。 本文的主要目的是探討如何通過公道的選擇中功率段風機拖動電機系統(tǒng)的電壓等級,從而設計組合技術成熟、投資經濟性性良好的中功率段風機變頻調速。 二、中功率交流變頻的電壓等級的公道選擇的技術經濟意義 .交流低壓變頻是目前階段成熟的技術 對于變頻器而言,其工作電壓的高低主要取決于變頻器內PWM主回路逆變器件的耐壓水平。目前690V以下低壓變頻器主流型逆變器件一般采用的耐壓水平1200/1700V的IGBT模塊。這個電壓等級的IGBT技術目前已相當成熟穩(wěn)定,并已被普遍作為低壓逆變的主導器件大量應用。由于幾乎所有低壓變頻器的逆變主回路為同一設計類型,其輸出功率等級由IGBT耐壓和工作電流等級所決定。目前階段,國內對630KW以下低壓變頻器的制造和供貨不存在任何題目;國外品牌的低壓變頻器普遍已達800~1500KW的功率等級,個別品牌最大可達2800KW。 低壓變頻器屬于技術比較成熟的產品,國外應用低壓變頻器在風機調速運行的歷史已有將近30余年;國內在這方面的應用也有20年以上。根據某國外主流品牌低壓變頻器廠商介紹,其目前主導產品的均勻無故障工作時間已達50,000小時以上,產品可靠性達到了相當高的程度。對于國內變頻器廠商而言,大部分生產商目前也已度過了技術有欠成熟、產品質量不甚穩(wěn)定的初創(chuàng)時期,產品質量和運行可靠性也達到了一定的水平。在中功率段風機調速節(jié)能應用方面,國內外各大品牌的低壓變頻器均有著大量成熟的應用案例。 表1所列為目前國內市場可提供中功率段低壓變頻器品牌及相關型號。 表 2.交流低壓變頻系統(tǒng)應用于中功率風機調速的具有良好的經濟性 目前國內除了一些特殊的電力終端用戶(如煤礦、油田)外,用戶 設備 終端電壓等級,不過乎低壓380V和高壓6KV、10KV三種。我國現(xiàn)行的低壓等級的通用電機的最大機座號為是H355,中功率段風機拖動一般選用6~10電機,對應這個機座號的極限電機功率也就是220KW左右。超過這個機座號一般只能選用6KV或10KV電機;而風機設計和運行單位,一般也意圖通過提供終端用電 設備 的電壓等級,降低電機系統(tǒng)運行線路損耗進步系統(tǒng)效率。這幾方面的原因,使目前H355機座(對應功率等級~220KW)以上的風機拖動電機幾乎全采用6KV或是10KV的電壓等級。而對于很多需要變工況調速運行的風機而言,正是這種不恰當?shù)剡x擇結果,成為了應用變頻調速這一高效節(jié)能調節(jié)手段的技術經濟障礙。由于高壓變頻器結構復雜,制造技術難度高,同一功率等級的高壓變頻器與低壓變頻器價格相差懸殊。這也意味著假如作為一種節(jié)能投資,采用高壓變頻方案要比采用低壓變頻方案的一次投進要大數(shù)倍,投資回報周期相應也要長得多。這也使一些有著應用低壓變頻節(jié)能經驗并產生實際經濟收益的用戶,難以確立采用高壓變頻器應用于風機水泵節(jié)能調速的信心。同時技術程度的相對復雜,部分廠家產品實際運行中所反映性能不甚完善,甚至影響系統(tǒng)安全可靠運行等因素,也成為高壓變頻器推廣應用的主要障礙。 由于受到逆變功率器件制造水平限制,高壓交流變頻的核心部分的高壓逆變的實現(xiàn)要比低壓變頻逆變困難和復雜的多。目前比較成熟的高壓逆變實現(xiàn)方案不過乎多重化單元串聯(lián)、三電平箝位和功率元件串聯(lián)等幾種。而無論通過那一種方式實現(xiàn)高壓逆變,其構成與低壓逆變相比要遠遠復雜的多。由此也就可以理解為什么相同功率等級的高壓變頻器與低壓變頻器,市場價格要相差3~5倍甚至更多!同時由于系統(tǒng)結構的復雜性,從系統(tǒng)工程角度來講,要使高壓變頻器產品達到一定可靠性,要比低壓變頻器實現(xiàn)困難得多。大量實際的運行實踐的總結也印證了這一點。另外對于類似于不答應計劃外停機的某些高可靠性要求場合,低壓變頻器也可以比高壓變頻器更方便、更輕易和經濟的實現(xiàn)系統(tǒng)備用冗余(如工頻應急旁路)。 表2是一個500KW風機拖動電機采用3種常用典型的調速方案的技術經濟性的簡單比較。從中我們不難得出,“獨立供電變壓器 低壓變頻器 低壓電機”方案(所謂“高-低方案”)是最佳選擇的結論。假如考慮高壓變頻和液力偶合器調速方案相比,低壓變頻調速方案較低的動態(tài)維護用度的支出,低壓變頻器方案的上風將更為突出。 表3所列,是國內幾位從事電氣傳動行業(yè)著名專家,比較一致提出的對中功率交流變頻調速系統(tǒng)的推薦采用的電壓等級,從技術經濟性角度考察是相當公道的。 綜上所述,對于220KW~1500KW的中功率段風機調速,采用“獨立供電變壓器 低壓變頻器 低壓電機”(高-低方案)的技術方案,其在技術方面是成熟可行的;假如從投進產出等方面綜合考察方案的經濟性,也較其他方案具有明顯的本錢和經濟上風。 三、低壓中功率變頻器應用的需要留意的相關題目 中功率段風機采用低壓變頻器調速方案實際應用中,必須充分照顧中功率段低壓變頻器的技術特點及其應用現(xiàn)場條件和用戶對諸如電磁兼容性方面的要求,采取適當必要的周邊技術保障措施,以使方案達到可靠和完美的實施。 1. 諧波和干擾題目 諧波和干擾是變頻器應用必須最關注的題目。每個變頻器是工作時是一個諧波源,假如不采取相應的技術措施,變頻器運行時會對電源系統(tǒng)和周邊設備設備產生不良影響。,由于諧波發(fā)生量和產生的電磁干擾強度與變頻器的功率密切相關,對于功率在220KW以上的中功率段變頻器,抑制其對電網系統(tǒng)諧波注進和對周邊設備的電磁干擾顯得尤其重要。否則將很可能引起接于變頻器同一供電電源下的其他設備和周邊的電磁敏感設備(典型如弱電控制設備)的工作不正常!以下技術措施可根據現(xiàn)場條件和要求獨立或組合使用,對于中功率段低壓變頻器的諧波和干擾抑制相當有效。 表 1) 單獨設置變壓器,使變頻器電源與用戶其他設備的低壓電源隔離。目的之一是提供足夠的輸進阻抗,與變頻器電纜寄生電容組成LC濾波器,將電網側諧波限制在一定范圍內;目的之二是可以抑制諧波與干擾通過同一低壓回路直接向其它低壓用戶端傳導。 2) 變壓器多相運行。通常變頻器的整流部分是6脈波整流器,所以產生的諧波較大。應用變壓器的多相運行,可大大降低變頻器輸進電流諧波分量。根據實測采用12脈波輸進變頻器后,變頻器輸進端總諧波分量可將至THD≤8,基本達到電網對電能質量標準的要求。 3) 增設交流輸進電抗器或直流電抗器。在變頻器輸進端加進交流電抗器或在其直流回路加進直流電抗器,可明顯改善變頻器輸進端諧波含量,穩(wěn)流削波,改善變頻器輸進端功率因素。 4) 變頻器的輸出端增設輸出電抗器或專用濾波器。輸出端設置電抗器或專用濾波器,可有效降低變頻器輸出電流中的高頻分量引起的高頻輻射干擾,降低電壓突波對電機盡緣的影響,減低電機的電磁運行噪聲。 5) 變頻器輸出電纜采用專用屏蔽電纜。經驗證實采用專用動力屏蔽電纜是抑制變頻器輸出真?zhèn)高頻輻射的有效途徑。 2.軸電流抑制 對于采用變頻器供電的電動機,由于電壓波形中存在著相當多的高頻分量,這些高頻分量除了通過變頻器與電機繞組構成回路外,還會通過繞組與定子鐵心間以及轉軸、端蓋、機座和接地線等之間形成寄生電容構成高頻通路。由于這些電容容量有限,在工頻市電供電時其充放電過程形成的容性電流很小,可以忽略不計。當采用變頻器供電且電機容量較大(110KW以上)時,由高頻分量形成的軸電流密度可達數(shù)十安培/mm2,軸電流引起將引起電機軸承的嚴重電蝕。由于軸承的滾珠與滾道上有可能存在凸出點,旋轉時通過該處的軸承電流斷開,從而引起電弧,灼傷金屬表面,這種微觀損害的持續(xù)的積累將引起軸承的損壞。 實際應用中,對于中功率等級以上的電機可應通過保持軸承良好潤滑而維持內外圈間潤滑膜較高的盡緣電阻、軸承外圈與機座接觸面噴涂盡緣漆、變頻器輸出端加進濾波器等抑制軸電流產生的技術等措施,保障電機的可靠運行。   3. 工頻運行冗余題目 變頻器應用的很多場合,往往不答應設備發(fā)生非計劃停機。這種情況的經典設計是提供一套獨立的工頻應急旁路。對于采用獨立供電變壓器的低壓變頻方案,由于變壓器負載的單一性,不必考慮電機在工頻電源下啟動時由于啟動電流沖擊而造成低壓母線跌落的影響。假如經驗算,變壓器高壓側母線在工頻旁路直接啟動時的電壓跌落在答應范圍內,就可以采用直接啟動。此時獨立供電變壓器如同類似于一個啟動電抗,可以起到降低電機啟動電流沖擊的良好效果。對于雙低壓繞組的12脈波供電變壓器方案,電機實行工頻旁路運行時,將原兩組分別向變頻器兩組串聯(lián)整流器供電的低壓繞組切換成曲折聯(lián)接后,直接作為電機工頻旁路運行的供電電源。 對于用戶?幢M量減小啟動電氣沖擊和機械沖擊的場合,工頻旁路電機啟動時仍可采用軟啟動器、降壓啟動等傳統(tǒng)成熟的啟動方式,這可以在方案設計時一并予以總體考慮細化。 4. 配套電機題目 如前所述,目前國內低壓電機定型規(guī)格最大機座號為H355,并由于大功率風機配套電機一般的極數(shù)一般均在6~10極,對應的最大電機功率也就在220KW以下。除了少數(shù)廠家有H355以上機座低壓電機生產外,一般均需特別定制,生產批量小、供貨價格高、交貨周期長是普遍存在的題目。這也一定程度上影響了變頻調速在中功率段大量應用。 建議作為風機行業(yè)大用戶的中大功率風機的主導生產企業(yè),與電機制造行業(yè)內具有生產基礎的單位合作,對H355機座以上的低壓電機進行定型設計,以期降低生產本錢和縮短交貨周期,并利于技術成熟且經濟性良好的中功率低壓變頻系統(tǒng)在風機及相關行業(yè)的推廣應用。這在技術上是不存在任何題目的。對于老系統(tǒng)改造而言,用戶可以采用將風機拖動高壓電機,通過繞組重繞或是更簡便的串/并聯(lián)改接等方法改造為低壓電機,而使中功率低壓變頻系統(tǒng)應用在老風機系統(tǒng)節(jié)能改造時,可以用比較經濟的方法得以實現(xiàn)。對此,國內已有很多成功應用的案例可供鑒戒參考。 變頻供電的電動機,由于其供電電壓波形為非完全正弦波,同時電壓波形的毛刺突波比較大,因此對其盡緣有抗電暈處理和適當增加盡緣設計裕度的要求,這在低壓電動機設計選型時應予以一并考慮。 四、結語 大中型風機在國民經濟各部分中是數(shù)目眾多,分布面極廣,耗電量巨大的設備。據權威資料顯示,目前在用風機系統(tǒng)的能源利用效率比國際先進水平相比相差20;差距是巨大的。這其中除存在風機本體設計效率低之原因外,很大的因素是高效能的調速設備應用不足,風機系統(tǒng)長期運行于低效區(qū)所致。由于中功率段風機存在著巨大的社會在役保有量,并且隨著國民經濟的發(fā)展,其應用量將不斷增加,因而,在這個功率段推廣應用經濟技術性能良好的交流變頻調速系統(tǒng),其現(xiàn)實的節(jié)能意義無疑是相當巨大的。從目前階段的技術水平和各類變頻方案的經濟性考察,采用“獨立供電變壓器 低壓變頻器 低壓電機”技術方案(所謂“高-低方案”),并輔以必要的周邊技術措施,是目前可應用在(220KW-1500KW)中功率段風機節(jié)能調速中可首選的技術方案。 相關閱讀:

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