变频器在工厂供电增容改造中的使用

万隆奎

摘要：为了提高工厂供电增容改造水平，从而提高电能质量，现以“天然气净化厂离心式风机及贫液泵等变频器进行的供电增容改造”为例，在介绍变频器内部构造的基础上，从电气控制方案、DCS控制策略、故障分析和解决三个方面入手，探讨了变频器在工厂供电增容改造中的具体应用。结果表明：变频器不但能在工厂供电增容改造中发挥出重要作用，而且还可以提高净化装置的稳定性和可靠性，还能为相同类型项目的有效施工提供重要的依据和参考。希望通过这次研究，为相关从业人员提供有效的借鉴和参考。

关键词：变频器;工厂供电;增容改造;使用

通过将变频器应用于工厂供电增容改造中，不仅可以实现对电机转速的自动化调整和控制，而且离心式风机为主燃炉提供可靠的和稳定性的风量，贫液泵为吸收塔提供稳定压力的溶液循环量，降低机械振动幅度，避免机械振动噪音污染，为提高设备运行性能打下坚实的基础。因此，为了保证工厂供电的可靠性和持续性，有效地延长电力设备的使用寿命，如何将变频器科学应用于工厂供电增容改造中是相关人员必须思考和解决的问题[1]。

1变频器构造

变频器作为一种先进的电力控制设备，主要综合运用了应用变频技术和微电子技术，通过对电机电源工作频率进行自动化调节和控制，以保证交流电机的自动化控制水平。变频器主要由以下四个部分组成;（1）主电路。主电路主要负责向电動机提供源源不断的调压调频电能。主电路主要包含以下两种类型，一种是电压型，另一种是电流型，前者主要是指将直流电压源转化为交流变频器，后者主要是指将直流电流源转化为交流变频器。（2）整流器。整流器主要负责将工频电源转化为直流电源，以达到提高变频器可再生运转能力的目的。（3）平波回路。平波回路主要用于对电压波动的调节和控制，起到降低电感的作用。（4）逆变器。逆变器主要是指将直流功率转化为用户所需要的交流功率，同时，还要将多个开关期间进行实时导通，避免逆变器出现损坏现象。

2变频器在工厂供电增容改造中具体应用

2.1增容改造内容

2.1.1电气控制方案

变频调速在具体的实施中，需要借助单元机旁路配置方式，将高压变频器配置于相应的单机中，然后，采用高压隔离开关的方式，将高压变频器切换至相应的工频电源，电气控制系统原理如图2所示。从图2中可以看出，手动旁路柜主要由三个隔离开关组成，然后，借助借助其中一个双刀双掷隔离开关，完成对机械互锁操作。

2.1.2DCS控制策略

针对离心式风机、贫液泵等设备变频器的性能要求，根据DCS系统与变频器之间的关联度，确定出信号数量，经过分析，得出信号数量应设置为15个，这些信号量包含两种信号，一种是开关量信号，另一种是模拟量信号，这两种信号数量分别为12个、3个。为了实现对离心式风机及贫液泵等变频器的远程化、自动化控制，确保其转速调节的科学性和合理性，需要将以下功能模块添加至DCS画面上，这些功能模块主要包含变频器启停操作、变频器重故障报警等。在进行增容改造前，需要借助PID调节器，在充分保证主燃炉压力稳定和吸收塔压力稳定的基础上，对离心式风机、贫液泵等设备的执行器进行精确化计算，增容改造后，需要尽可能保留原有的模拟量控制回路，并将其设置为最终的变频控制方案。另外，在自动控制方案下，通过科学地设置装置相关工段的压力，并在保证DCS画面设定科学的基础上，完成对偏差信号的精确化计算和统计，同时，还要根据最终的计算结果，采用PID控制器运算方式，将部分控制指令输入到离心式风机和贫液泵等变频器上[2]。此外，还要对变频器输出频率进行自动化调整和控制，以保证离心式风机、贫液泵等转速调控的合理性，在此基础上，还要做好离心式风机、贫液泵等引入工作。通过开展这一工作，相关人员需要科学调整和控制指令偏置量，降低风机、贫液泵等失速的风险。此外，还要对变频器的输出频率进行实时跟踪和控制，确保风机、贫液泵等转速的调节效果，只有这样，才能确保装置压力调整工作落实到位。此外，通过对离心式风机、贫液泵等进行扩容改造，可以实现对静叶PID参数的科学设置，确保炉膛压力一直处于所设定的标准范围内。

2.2故障分析和解决

离心式风机、贫液泵等变频器在运行期间，经常会遇到频率指令信号与显示频率不一致问题，为了更好地处理这一故障问题，维修人员 要从以下几个方面入手：首先，在调试离心式风机、贫液泵等变频器期间，采用手动设定的方式，经常出现手动设定频率与变频器实际显示的频率不一致问题。其次，通过借助DCS系统，在保证AO卡件设置操作规范性的基础上，将卡件通道输出功率更改为53.12Hz，在此基础上，借助变频器控制板，对所接受到的指令信号进行统一调整和控制，使得所设定的指令与变频器实际接收信号保持一致，只有这样，才能确保这一故障问题得以有效控制，从而提高变频器的运行性能。

结束语：

综上所述，通过对天然气净化厂离心式风机、贫液泵等变频器进行增容改造后，发现离心式风机、贫液泵在变频方式控制下下，可以最大限度地保证净化装置稳定运行的效果。此外，变频转速调节具有快捷方便、灵敏度高等特点，通过利用这种调节模式，可以确保离心式风机、贫液泵调节得以高效响应，并且实现远程控制，从根本上解决频率信号波动、频率指令信号与显示不统一、变频器经常推出等问题，为进一步提高变频系统的稳定性、可靠性和安全性提供有力的保障。

参考文献：

[1]陈国柱，吕征宇，钱照明.工厂供电系统谐波状况测试[J].电工技术，2020，26（14）：21-22.

[2]范秉胜.工厂供电系统升压改造方式应用的效果分析[J].山东工业技术，2019，33（17）：45-46.