图1 变频调速系统一次方案图

现烧结生产线共有两台主抽风机，两台主抽风机的系统参数完全相同，工况基本相同，主要参数为：电机额定功率：5000KW电机额定电压：6000V电机额定电流：549A。

一、变频调速一次系统主回路方案（如图1）

运行说明：

（一）变频运行

M1变 频 运 行 时，QF11、QF12闭 合，QF13、QF1、QF2断开，采用母排直接封星；M2变频运行时，QF21、QF22闭 合，断开QF23、QF3、QF4，母排直接封星，同M1变频运行；变频器可以拖动风机进入工作状态，同步0速启动，以频率控制为基础自行控制流量，但工频此时不得运行。

（二）工频运行

为了保证生产不中断，变频检修或故障条件下能基于闭合M1，通过QF3、QF23、QF4闭合M2，此时处于工频运行（也就是工作模式同改造之前），流量调节此法依旧可以基于阀门展开，且断开，断开作可靠断点，全面隔离高压与变频器。

（三）系统闭锁关系

（1）均进入电气互锁状态，与QF22均实现电气程序顺序联锁；（2）该系统能使用远程操作系统，远程操作、两地操作并不复杂，只要选择操作面板上的“本机/远程”中的远程开关即能达到这个目标；

二、主抽风机系统通讯连接

变频器与PLC控制系统采用硬线与modbus RTU的通讯方式连接，正常情况下采用modbus通讯，当modbus通讯故障时可以及时切换到端口控制模式，做到充分考虑了各种突发情况下的应急预案。上位机与PLC采用TCP/IP的通讯模式，增强上位机与下位机的通讯速率。通过modbus RTU通讯协议与用户DCS系统通讯，采集主抽风机仪表监测数据，参与变频连锁控制和上位机监测。

三、高压变频器的基本功能

（1）通过高压开关柜即能向干式隔离移相变压器输送三相高压交流电（6kV），并向18个IGBT单相逆变器功率单元（6个/相）提供，连接策略为Y形，高质量的正弦波输出（6kV线电压）在叠加SPWM波（每相6个功率单元输出）条件下即能形成，提供给电机使用。在对该正弦波输出的电压频率与幅值控制基础上我们即能对电机旋转速度实现控制；（2）变频器操作面板上通常设计有两种控制模式，其一为本机控制，其二为远程控制：前者即变频器面板就地操作，后者指用户上位机或监控系统对变频器的远程控制；（3）单元串联多电平结构可靠、完善，因此被高压变频（RHVC系列）采用；（4）用户电网工况可以RHVC系列高压变频器，掉电5秒内不停机，瞬时失电五个周期不跳闸且能满荷工作，主电源波动未超出+15%～35%范围时不停机；（5）电流谐波有限，不会谐波污染电网，可以将国标及全球标准全面满足；（6）不会损害电机、电缆，电动机没有过多谐波，机械振动（叶片、轴承）会因此而减少；（7）功率电路模块化设计，应满足互换要求；（8）高压变频调整系统（RHVC系列）故障监测电路相当完善，故障报警保护作用准确，能将变频器乃至系统整体工作需求全面满足。（9）变频器需能够输出信号控制励磁装置在转速变化的时候投励的大小以保证励磁电流始终保持最佳值。（10）零速启动RHVC系列变频器可实现静止状态下以同步运行方式启动（即先投励再启动）；（11）高压掉电恢复。短时电压缺失或跌落现象有可能会出现在高压电网（为变频器提供电能供应服务）中。基于变频器用电稳定保障需要，本方案设计有高压掉电在设定时间（默认时间5s）内自行恢复功能，RHVC系列产品可以对电动机旋转速度进行跟踪监控，可迅速、自动识别电网状态，将正常运行恢复。（12）同步电机调速与自动励磁控制；同步电机变频调速，闭环控制输出功率因数，对励磁电流进行自动调节，以确保同步电机能在设定功率因素条件下运行等均为该系列变频器的基本功能。（13）实时显示、监控系统状态变量；此类变量比较多，主要包括变频器状态，多点温度指示，电动机旋转速度，输入（出）侧的功率因数、有功功率、电流、电压等。

四、结束语

高压变频调速系统在主抽风机系统中的成功应用，能够在保证原变频系统继续服役的基础了，大幅提高系统的可靠性，并可在运行变频故障时实现自动切换，而无需人为现场倒机，这为现在安全生产提供了保障。

[1]荣信变频器产品样本2015.

[2]陈坚.电力电子学[M].北京：高等教育出版社，2003.

文章来源：《节能与环保》 网址: http://www.jnbjb.cn/qikandaodu/2021/0304/1581.html