Powerflx^TM7000中壓變頻器在350萬噸／年常減壓裝置原料油泵上的應(yīng)用

1、PowerflxTM7000中壓變頻器在350萬噸年常減壓裝置原料油泵上的應(yīng)用國兩札電一一-諱托筱另外,考慮到如下兩方面的原因,不采取高壓變頻器輸出側(cè)接有斷路器或高壓接觸器,并加旁路斷路器的切換方式:原因1:在運(yùn)行中,電流型變頻器的輸出側(cè)加斷點(diǎn),一旦出現(xiàn)該斷點(diǎn)開路對變頻器的平安運(yùn)行構(gòu)成不利影響.原因2:如一旦變頻器跳閘,投入旁路工頻運(yùn)行,工藝上不具備無波動變,工頻切換運(yùn)行的可能性,生事故,可將變頻器輸出電纜直接接到原高壓開關(guān)柜的輸出端,同時將該高壓柜的保護(hù)由變壓器保護(hù)切換為高壓電動機(jī)保護(hù).本次改造的電氣系統(tǒng)圖如圖2.Powerflex7000變頻器一一i一一一L+一一一一一一一一一一,_一If

2、f一J,f,_,二二段,人為輸入電動機(jī)的參數(shù)后,經(jīng)過變頻器對電機(jī)施加電源的反響來自主建立由于電機(jī)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性受溫度的影響很大,因此變頻器應(yīng)在運(yùn)行中不斷的根據(jù)運(yùn)行反響信息進(jìn)行修正,而這一切均由PowerflexYM7000自動完成該功率機(jī)架的優(yōu)點(diǎn)是將主要功率器件以緊湊的特殊工具便可在5分鐘內(nèi)完成對功率器件的更換,且不必?fù)?dān)憂功率器件的夾緊壓力是否適宜這點(diǎn)通常是更換器件的關(guān)鍵技術(shù)所在.Powerflex7o00適用于普通電機(jī),無須使用專圖2電氣系統(tǒng)圖3PowefflexTM7000的特點(diǎn)3.1中壓逆變功率元件SGCT(SymmetricalCommutatedThyristor)用變頻電機(jī),變頻

3、運(yùn)行時與恒速運(yùn)行相比,沒有額外的電機(jī)溫升及dv/dt對電機(jī)絕緣的破壞現(xiàn)象;變頻器到電機(jī)的電纜長度無任何約束這點(diǎn)對防爆場合的用戶有更簡圖.Powerflex70o0結(jié)構(gòu)簡單,特別是其逆變輸出側(cè)無低通LC濾波器,而僅有一組濾波電容來完成對高次諧波的濾波,使負(fù)載的波形更接近正弦波.Ge4本次改造的經(jīng)濟(jì)效益分析對稱門極換流晶閘管SGCT單管耐壓已經(jīng)到達(dá)65o0V,是真正的中壓器件,使Powerflex700l0的功率元件為目前所有中壓變頻器中功率元件數(shù)量最少;它的可關(guān)斷性,導(dǎo)電的低損耗,門極驅(qū)動器的集成化等優(yōu)點(diǎn)使其在Powerflex/000變頻器中開關(guān)頻率高達(dá)420-540Hz,為在電機(jī)側(cè)得到理想的

4、正弦波提供了必要的保證;同時,也大大減小了直流平波電抗器和電機(jī)側(cè)濾波電容器的體積免傳感器的直接矢量控制對風(fēng)機(jī),泵類負(fù)荷提供了更加優(yōu)異的動,靜態(tài)控制特性;風(fēng)機(jī),泵類負(fù)荷的運(yùn)行轉(zhuǎn)速一般均超過6Hz(本泵拖動電機(jī)為兩極),因此不必考慮加裝測速器而形成完全的矢量整定方式為自動整定控制直接矢量控制所需的電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立,在調(diào)試時的負(fù)載識別階經(jīng)過近6個月的運(yùn)轉(zhuǎn),盡管目前該泵的控制尚待完善,但其節(jié)能效果已經(jīng)非常明顯,以下為運(yùn)行的實測靜態(tài)數(shù)據(jù)(動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測困難,盡管如此,在該泵大幅度降速時,觀察到的回饋制動功率在10kW左右制動強(qiáng)度受減速度斜率設(shè)定的制約;啟動電流僅為額定電流的20%左右啟動強(qiáng)度受加速度斜

5、率設(shè)定的制約),表l為工,頻泵的參數(shù)比擬:2套常減壓原油處理量確實定與生產(chǎn)量有關(guān),其Et加工原油量按近2年的實際原油加工量來計算(適當(dāng)考慮正常的生產(chǎn)波動),取近似值9600噸/Et:那么該泵的年節(jié)電量為:(工頻運(yùn)行工況下耗電量一變頻運(yùn)行時的耗電量)x8712小時即:370)x8712=1370136.2(kWh)由上述可見,泵類負(fù)荷在加裝變頻控制后,其節(jié)第五卷?29?國兩升機(jī)電諱筱圖3PowerflexWq000內(nèi)部原理圖表1工,變頻泵的參數(shù)比擬工頻運(yùn)行變頻運(yùn)行加工量電壓功率泵出口壓力電壓功率轉(zhuǎn)速泵出口壓力(噸/日)(kV1(kW)(MPa)(kV)(kW)(轉(zhuǎn)/分1(MPa)應(yīng)加工量的記載數(shù)

6、據(jù)的比照值.2.為l套常減壓停工時2套常減壓原油泵的實測值.能效果相當(dāng)顯著.加上由于電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的下降,使電機(jī)的故障率大為減少,轉(zhuǎn)動設(shè)備的潤滑條件得到相應(yīng)的改善;同時裝置系統(tǒng)的壓力降低,泵的密封條件大為緩解,事故率降低;事故倒機(jī)率下降,生產(chǎn)的平穩(wěn)性增加;由于工藝管線的壓力降低,物料對管線,冷換設(shè)備的沖刷強(qiáng)度減弱,使該局部靜設(shè)備的使用壽命延長,有利于裝置開長周期.總之,變頻改造的總體效益是綜合性的和多方面的,對設(shè)備運(yùn)行條件的改善,大大減低了工人的維護(hù)工作量和檢修工作量.降低了運(yùn)行設(shè)備的噪音,緩和了現(xiàn)場的環(huán)境條件.5遺留問題該原料油泵的變頻改造完成后,節(jié)電效果比擬明顯;電機(jī)的運(yùn)行噪音明顯低于工頻運(yùn)

7、行工況條件,同時由于該泵出口壓力的降低,使得整個系統(tǒng)的密封條件得以改善.但也存在需要改良之處:(1)自動控制應(yīng)盡快完成對該泵的閉環(huán)控制,以進(jìn)一步完善該系統(tǒng)的性能.(2)工藝應(yīng)盡快研究當(dāng)該泵閉環(huán)控制可能導(dǎo)?致的系統(tǒng)壓力的進(jìn)一步降低所引起的換熱問題及產(chǎn)品質(zhì)量之間的關(guān)系.6結(jié)論泵類負(fù)荷在煉油及石化工業(yè)中占有極為重要的地位,為了調(diào)節(jié)泵的流量(或揚(yáng)程)先后出現(xiàn)了很多方法,總結(jié)起來無非是:利用控制閥或節(jié)流閥進(jìn)行節(jié)流改變系統(tǒng)曲線;利用調(diào)速技術(shù)對泵進(jìn)行調(diào)速控制改變泵的運(yùn)行曲線.調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來控制流量(揚(yáng)程)是一個較為理想的控制流量(揚(yáng)程)的方法,由于異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小,所以,目前工業(yè)用的泵類原動機(jī)大多為異步電動機(jī),在變頻調(diào)速技術(shù)無法實現(xiàn)時,泵的特性曲線只能是由一條或幾條不連續(xù)的曲線所組成(由于電機(jī)的有級調(diào)速),泵控系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)不連續(xù),給長期連續(xù)運(yùn)行的泵類負(fù)荷造成流量(壓力)波動,變頻技術(shù)的出現(xiàn)首先解決了泵類負(fù)荷的這一問題,使泵的特性曲線變得是一簇連續(xù)可調(diào)的平泵的轉(zhuǎn)速是一個比擬敏感的指標(biāo),調(diào)速對控制流量(揚(yáng)程)是非常有效的并且對功率的節(jié)省是非常顯著的.綜上所述,中壓變頻技術(shù)的成熟,大大加快了石化企業(yè)特別是煉油企業(yè)降本增效工作的進(jìn)程,我國參加WTO以后,市場競爭將更加劇烈,煉油企業(yè)將面臨著更大的挑戰(zhàn),高壓變頻的作用,在企業(yè)的降低本錢,提