高压变频调速系统在水厂生产中应用

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1、高压变频调速系统在水厂生产中应用　　【摘要】本文对高压变频调速系统进行了简单概述，并分析了其应用的可行性。在结合具体的应用案例进行了深入探讨。【关键词】高压变频、调速系统、水厂生产、应用中图分类号：O52文献标识码：A前言水厂关系到居民的切身利益，因此，水厂的正常生产运营对维护社会稳定有着重要意义。在水厂生产过程中使用高压变频调速系统，对提高生产效率，提高生产的自动化有着重要意义。高压变频调速系统在水厂生产中的应用的可行性1、高压大功率变频器变频调速作为现在较为先进的调速技术，因具有无极调速，调速范围大，控

2、制方便，自动化程度高等优点，在供水领域应用越来越广。高压交流电动机变频调速系统是通过改变电动机供电电源的频率与电压来改变电动机的速度的。适用于鼠笼式异步电动机及同步电动机。高压变频调速系统目前有两种结构型方式1）单元串联式多电平PWM变频器12单元串联式多电平PWM变频器是采用若干个低压PWM控制的变频器作为功率变换单元串联而实现中高压输出（3kV，6kV，10kV）。其输出电压采用多电平移相式PWM控制。因此必须有一台多副绕组的大容量移相供电变压器（干式变压器）给若干个功率单元供电。调速装置应有变压器柜、

3、变频柜（内装功率单元）、控制柜。由于功率部份电压较高（6kV，10kV），控制部份与功率部份采用光纤通信，电气上完全隔离。2）三电平变频器三电平变频器在结构上可分为二极管箝位型三电平变频器和电容箝位型三电平变频器。三电平变频器具有元器件少，结构紧凑，体积小等优点。但是三电平变频器的输出电压波形的谐波含量很大，必须加正弦波滤波器。另外它对电力电子器件的要求也比较高，国内产品比较少，控制较为复杂。三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压输出问题，其最大输出电压达不到6kV，所以往往需要采用变通的方法，要么改变

4、电机的电压，要么在输出侧加升压变压器。这一弱点限制了它的应用。所以单元串联式多电平变频器虽然变流环节复杂，功率元器件数目多，体积略大一些，但是，在三电平的结构方式的输出电压不能完全解决国内应用的需要，高压器件应用的可靠性还不是太高的情况下，在最近的一段时期内，单元串联式多电平PWM变频器仍是电机定子供电变频调速的主力军。122、应用高压变频器的必要性现场中的供水泵等高能耗设备，其输出功率不能随生产负荷变化而变化，只有通过改变阀门的开度来调整，这导致负载运行效率较低，并且有大量能量浪费在节流损失中。为了提高自

5、来水厂的生产效率、降低能耗以及系统的综合可靠性，供水泵的驱动系统拟采用全数字交流高压变频器实施控制。高压变频调速系统是直接串联于高压电源与高压电机之间的变频调速设备，以其现场改造、安装方便以及安全、良好的运行性能正快速的替代其它调速产品，全面的进入到市政行业的节能改造项目中。利用高压变频调速技术的目的是改变设备的运行速度，以实现调节现场工况所需水量的大小，大大提高了系统的自动化程度，既满足了生产要求，又达到了节约电能，并且减少了因调节阀门而造成阀门和管道的磨损以及因经常停机检修所造成的经济损失，同时使维护量

6、大大降低，为自来水厂可带来了可观的效益，切实响应了国家节能降耗的号召。3．应用高压变频器的可行性在水泵上，高压变频器的可行性如下：1）将高压变频器串联在用户现场的高压开关柜与高压电机之间即可。变频器的所有部件采用内部连线，用户只须连接高压输入、高压输出、AC220V控制电源和控制信号线即可；122）该技术方案成熟可靠；4）适应于中国用户电网工况，主电源+15%～-35%波动不停机，瞬时失电5个周期可满载运行不跳闸，掉电20s内不会停机；5）输入功率因数高，网侧不需要添加功率因数补偿装置；6）电流谐波少，满足

7、国际、国家标准要求，对电网没有谐波污染；7）输出阶梯正弦PWM波形，无须输出滤波装置，可接普通电机；8）对电缆、电机绝缘无损害，电机谐波少，减少轴承、叶片的机械振动，输出线可以长达1000米；9）功率电路模块化设计，维护简单；10）高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠；11）完整的故障监测电路、精确的故障报警保护；12）干式移相变压器在柜体中内置，安装方便，免维护；13）内置PLC，易于改变控制逻辑关系，适应多变的现场需要；14）可灵活选择现场控制、值班室远程控制，可通过电话网络遥测遥控；15）可接受

8、和输出0～10V/4～20mA工业标准信号；16）直接内置PID调节器，可开环运行，可闭环运行；1217）全中文操作界面，具有无噪音、无运动部件、大容量数据存储、使用寿命长的特点，适应于一般值班人员的水平；18）可进行运行数据和操作记录，打印输出运行报表；19）完整的通用变频器参数设定功能；20）设备安装调试、参数设定方便快捷。三、变频器系统控制方案及变频器部分参数1、负载设备运行工艺介绍供水泵、取水泵。首先要选