大力电工15000kW变频软起动装置在制氧压缩机上的应用.pdf

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1、大力电工高压变频事业部(北京10C044)杨培新韩伟【搞要l介绍T大力电工襄m股份有限舟司变频软起动在中天钢铁15000kW电动机上的应用，分析T变频软起动的设计方案以厦吏频软起动的挂术特点，井提供T实际应用中有共同步井网切换的具体运行数据说明T斐频软起动在超大聊率电计机应用中取得7圆满的成功。【关键词l高压变频软起动同步切挟仿真同期保护一、刖昌中天钢铁集团有限公司在新上的3万m3lh$11氧15000kW空Ⅲ机的起动选用了大力电工襄阳股份有限公司自主研制的高压变频软起动器．诈取得了圆满的成功。稳定上升，当起动到50Hz时．变频软起动器开始进行同步桎切，控制变额起动器的输出

2、电压跟踪电同电压，当两者的频率、幅值、相位在设定差值范围内时，控制电网断路器闭台．此时变频软起动器和电网同时给电动机供电，然后变频软起动器停止输出，控制变频输人输出断路器断开．整个起动过程中电动机最大电流不超过额定的50％，并且在变频起动到工频电网运行的同步切换过程中无任何二次电流冲击。二、变频软起动器的参数与特点1参数介绍37iml／h％ll氧窜压#【配套ABB电动机型号：AMl90001ALBSM‘额定功率15000kW{额定转速1487dmin-额定电压10kV，额定电流970A；电动机概对数2。根据电动机电压等级股电动肌功率．大力电工襄阳股份有限公司提供的变频软起动

3、器具体参数如下。变频软起动器型号：HVFSI15000／10；起动电动机功率：15000kW；额定电压：10kV；起动电流：4【10A。2同步切换功能的变频软起动技术特点(I)起动电流小，功率因数高变额软起动器在起动过程中起动电流在额定电流50％以F，功率因数大干95％，所以不会造成电同产生很大的压降，这样可以降低电网无功损耗和无功经济当量。(2)改善空压机起动工艺特性空压机变额起动之后，空压机可以非常平滑稳定起动至额定转速．风帆运行参数得到改善，不会产生空压机采用降压起动嚣时常出现的共振现象，也不会对电动机和风机产生大的机械冲击力．可太大延长机械使用寿命。{3】减少风门机

4、械和风机叶轮磨榻安装变频起动后，空压机将会在比电动机额定电流小很多的情况下起动．将会大大减少风机叶轮磨捆．减少风机振动。延长风机大修周期．节省检修费用和时间。(4)同步切换功能带有同步切换功能的高压变频软起动装置，在起动完毕切换到电网时．是先将变频输出和电网电压进行同步井网后先投入电网断路器，再切换变频断路器．因为电动机切换过程中不存在失电的过程，所以不会产生二次电流冲击．可以大幅度降低电网变压器的容量，特别适合于超大功率的电动机起动之用。(5)配置变频软起专用HVFSPSS数字同期装置大力电工襄阳雎殳份有限公司设计制造的变频软起动器幸用数字同期数置，独立监测变频软起同步切

5、换过程。只有变频输出和电网电压满足同期投切情况时．才会发出，亡许电网断路嚣合闸信号，这样就可以防止变领软起动器的控制系统在出现异常时进行非同期误投切的事故筮生。三．变频软起动器设计方案为r防止出现二次电流冲击，堂频软起动器需要切换到电网供电时井网运行一腔时间，然后使电动机脱开变频软起动器。如果切换不当．会引起很大的冲击电流和功率倒灌。因此为了保证电网和变频软起动器的安垒性．根据各种切换情况的冲击电流和功率流向．在同步并网过程中需要准确控制变频救起动器的输出电压、额率．幅值。1仿真模型变频软起动器的仿真模型如图I所示。根据仿真结果发现．只有将变额∞嘲F镕4mG?～,IIllI

6、ⅥI、ll。Ul41蚺磐黼曲擎。“软起动器的输出电压和电网电压幅值相位频率都控制一致的时候，才能保证同步并网过程中无冲击电流。由于在同步并网过程中相位、幅值的不一致会导致变频软起动器与电网间的环流产生，严重情况下会引起电动机和变频软起动器的损坏。因此．需准确地控制变额软起动器在同步并网过程中输出电压的相位和幅值。2设计原理首先．在设定频率，设定加速时间内变频到电网频率时．输出电压与电网电雎之间所产生的相移值通过DSP计算得出。然后，I{IDSP控制变频软起动器在设定频率时与电网频率的相差，当两者的相移值等于计算值时开始调频，选样当变顿软起动器调频到电网频率时，其输出电压和电

7、嗣电压的相位基奉一致。此时两者的频率，相位已经一致，变频软起动器开始同步切换．不会产生二次电流冲发击。假设设定频率为499Hz，电网频率为50Hz．设定加速时间01Hz／s。经过计算可得到息滞后相位值为l944。．这样控制变频输出电压在频率499Hz，与电网电压相位角为19446叶开始调频．加速吲间为01Hz／s．当变额输出电压调频到电网频率时，两者相位刚好一致．可进行同步切换控制。3实际应用根据以上逻辑，实际测试变频软起动器输出电压在同步切换时与电同电压频率和相位基本保持一致，波形如图2下所示。42黧黑％。。。卜