0 导言
跟着我国经济的快速开展，国内动力耗费量逐年增大，可是，在我国一方面动力求过于供，另一方面动力糟蹋还比较严重，怎么高效运用动力现已被国家摆在重要的战略方位。据业界专业人士估量，我国发电总量的60%以上耗费在电动机上。而我国现在电动机总装机容量已超越4亿kW，高压电机约占一半，高压电动机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其间一半合适调速，即有约7 500 万kW的高压电机处在糟蹋动力的运转状况。从现在高压变频器的一般运用状况来看，均匀节电率可达30%，在技能改造项目中，高压变频器的投入和运用，其节能作用是清楚明了的。在新建项目中，高压变频器在风机、水泵类的运用也现已深化到钢铁、石油、化工各个职业，节能作用现已为我们所一致。
1 风景高压变频器的技能特色
山东新风景电子科技开展有限公司研发出产变频器已有十几年的前史，高压变频器技能现已适当老练，并在各行各业中得到了广泛的运用。风景高压变频器以西门子新式IGBT作为主功率器材，选用高功用数字信号处理器DSP进行操控，精心规划的算法能够确保电机到达最优的运转功用。五颜六色液晶触摸屏实时监控体系运转状况，以高可靠性、易操作、高功用作为规划方针的风景高压变频调速器在剧烈的市场竞争中得到用户的认可。
风景高压变频调速体系选用功率单元串联的结构办法，可靠性高。功率单元选用规范模块化规划，装置保护简略便利。并且每个单元都有旁路功用，当某个单元呈现毛病时，操控电路操控晶闸管将毛病单元的输出短接，这样变频器仍能正常运转。单元主电路如图1所示。
它的输入侧选用干式移相变压器，能够完成36脉冲的整流办法，彻底满意国家对电网谐波的最严厉的要求。在带负载时，电网侧功率因数可到达0.95以上。在输出侧选用载波移相技能能够得到杰出的正弦输出波形(见图2)，输出dv/dt小，对电机及电缆的绝缘没有任何危害。运用三次谐波补偿技能提高了电源电压运用率，满意了异步电机对调速功用的需求。操控体系与功率单元选用光纤通信技能，有用处理了电磁搅扰问题，并且完成了高压部分与操控体系之间的阻隔，提高了整机的安全性和可靠性。
别的操控体系有一套独立于高压电源的供电体系，在不加高压的状况下，市电经过UPS 输出一安稳的交流电，然后经过整流、滤波、稳压得到一个安稳的直流电压，由一个高频振荡器得到起伏安稳的高频电源，再由一系列高频变压器及相应的整流、滤波送到各单元的操控及驱动电路(见图3)。实践上是开关电源技能的特殊运用。操控体系电源独立，经过高频变压器给各单元操控电路、驱动电路供电，简单完成高低压电路之间及驱动电路之间的阻隔。并且能够在不加高压电、不加载的状况下，对整机进行调试，此刻各点波形与主电路加电、加载时彻底相同，仅仅输出电压起伏小。这对设备调试、检修和操作人员的培训非常便利。
变频器的用户操作监控体系界面非常友爱和完善，选用五颜六色液晶触摸屏进行监控。可对变频器进行悉数操作，包含参数设定、功用设定、运转操作、运转数据打印、毛病查询等。主界面如图4所示。
2 风景高压变频器运用实例
我公司的高压变频器在钢铁、冶金、石化职业中运用已适当广泛，如在通钢、包钢、阿钢、莱钢、济钢、鞍钢、冶钢、辽河油田、胜利油田、大庆油田、齐鲁石化、巨化集团等大型企业中已得到广泛运用，下面介绍几个典型运用。
2.1 辽河油田6 kV/1 800 kW 灌水泵的变频改造(石油职业泵)
辽河新三联灌水站投运一台类型为DFJ200-170AX11 的灌水泵，匹配电机类型为YB1800S2-2的6 kV/1 800 kW异步电动机，选用直接驱动办法操控，离心泵流量是经过操控出口阀门的开度进行调理，形成很多节省丢失,离心泵及电动机运转在低功率作业区，动力糟蹋比较严重。夏秋季节灌水量相应下降，运转中离心泵实践泵压为16.5 MPa ，灌水管网实践运转压力为12.5 MPa，因为多泵灌水施行并网运转，当灌水管网压力升高到现在灌水管网实践灌水压力以上时，将形成高压灌水量削减，无法满意油井灌水需求，一起污水量大于灌水量将形成污水外排。为此灌水电机运转时有必要靠调理离心泵出口高压回流阀门来操控灌水管网压力，以保持联网灌水平衡。这样就使泵压与管网干压均匀压差到达4 MPa以上，形成了很多的电能糟蹋。
厂家经过归纳调研和考虑，选用了山东新风景电子公司JD-BP37-1800F类型的高压变频器，经过运用，该变频器可靠性高，规划合理，变频器对电机具有软启动功用，启动时无冲击电流，削减了对电网的污染;装置、保护和保养都比较便利，下降了值班人员的作业强度;降耗作用显着。现场的体系构成如图5所示。
本体系中，一方面在泵出口管线上装置一只高
可靠性压力传感器，将实测的压力信号与体系的配注压力(希望值)比较，并将其差值送往进程参数调理器(PID)进行份额和积分运算，最终将输出成果送给可编程操控器(PLC);另一方面在泵进口管线上装置一只流量计，用于监测体系实践总流量，将该值与体系配注量的差值再进行一次PID整定，最终将输出成果送给PLC 。PLC依据所接纳的两个PID整定信号，运用含糊推理的办法，在满意体系干压的前提下，体系及时主动调整高压变频器的输出频率然后操控变频泵的转速。由离心泵原理知，泵转速的改变可引起相应的排量改变，经过频率的改变以到达希望的排量值。经过上述闭环操控，使体系的实践压力和排量与体系的配注压力与配注量相挨近。体系规划为闭环操控体系，流量和压力为体系的两个
主要参数，将体系实测的流量和压力信号与体系要求的流量和压力(希望值)进行双PID 调理;经过含糊推理的办法主动寻优操控，依据推理成果，体系及时主动调整高压变频器的输出，并主动计算出变频器的最佳运转频率。
由流体力学可知，P(功率)=q(流量)×h(压力)，流量q 与转速n的一次方成正比，压力h与转速n的平方成正比，功率P与转速n的立方成正比,假如水泵的功率必定，当要求调理流量下降时，转速n 可成份额的下降，而此刻轴输出功率P成立方联系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的联系。运用变频器前后的耗电状况计算见表1。
水泵电机装置变频器前后的灌水单耗从6.79下降到5.38，不考虑其它方面的影响，则节电率=[(装置前耗电-装置后耗电)/装置前耗电]×100%
=[(1 244246-698 215)/1244246]×100%=43.88%
