1、引言
　　山東齊發(fā)藥業(yè)為山東齊魯制藥廠下屬企業(yè)，設(shè)計有壓力東站和壓力西站相互配合向發(fā)酵罐送風(fēng)。其中壓力東站有四臺2800KW/10KV電機分別拖動四臺鼓風(fēng)機，四臺電動機分別是水電阻降壓啟動，啟動電流很大，啟動電流是額定電流的3—5倍，對電廠高壓開關(guān)裝置 是一個很大的沖擊，不能達到安全供電的要求。其中有一臺鼓風(fēng)機通過調(diào)節(jié)進風(fēng)口閥門來調(diào)節(jié)空氣壓力滿足工藝要求，大量電能在閥門上白白浪費。
　　為了改善系統(tǒng)運行的安全性和節(jié)能降耗的目的，山東齊發(fā)藥業(yè)經(jīng)多方調(diào)研考察，認為風(fēng)光JD—BP38型高壓大功率變頻器為直接高—高，電壓源型變頻器，采用功率單元串聯(lián)方式，諧波小，功率因數(shù)高，特別在工變頻轉(zhuǎn)換過程采用相位調(diào)整法控制切換電流，使切換電流所帶來的沖擊小于額定電流，在雙方技術(shù)人員的努力配合下，共同制定了西站風(fēng)機的變頻控制方案。
　　2、齊發(fā)藥業(yè)西站設(shè)備介紹
　　根據(jù)山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司的意見，決定將西站1#、2#、3#、4#四臺機組采用變頻調(diào)速改造，采用一拖四的方案。即高壓變頻器拖動四臺機組的任何一臺，當(dāng)運行頻率達到50HZ，然后變頻器將其切換到網(wǎng)電工頻運行;然后再拖動另一臺，當(dāng)運行頻率達到50HZ，變頻器再把其切換到網(wǎng)電工頻運行;zui后變頻器拖動第三臺變頻運行，通過調(diào)節(jié)頻率來調(diào)整空氣壓力滿足工藝要求。第四臺機組作為備用，當(dāng)其它三臺機組有一臺出現(xiàn)故障時，把變頻器拖動的機組切換到網(wǎng)電工頻運行，變頻器拖動第四大臺變頻運行。四臺機組同型號同功率。其主要參數(shù)如下：
　?。?）電動機
　　型號：Y710—2
　　額定電流：196A
　　額定電壓：10KV
　　額定轉(zhuǎn)速：2987r/min
　　額定頻率：50HZ
　　功率因數(shù)：0.86
　　（2）加速器
　　型號：CYD—350—2800/203
　　主軸轉(zhuǎn)速：2950r/min
　　速比：1：2.035
　　從動轉(zhuǎn)速6005r/min
　?。?）鼓風(fēng)機
　　型號：DJK800—250/97
　　入口壓力：97KP
　　排氣壓力：250KP
　　入口流量：800m3/min
　　工作轉(zhuǎn)速：6650r/min
　　電機功率：2800KW
　　3、風(fēng)光牌JD—BP-2800F高壓變頻器功能介紹
　?。?）主要指標(biāo)
　　額定輸入電壓：10KV（-20%—+15%）
　　額定輸出電流：202A
　　輸入頻率：45—55HZ
　　輸入方式：36脈沖二極管全波整流輸入
　　輸出方式：每相13單元 載波移相 正弦波脈寬調(diào)制輸出
　　輸入功率因數(shù) 大于0.96（額定負載）
　　效率（含變壓器） 不小于96%（額定負載）
　　輸出頻率：0—60HZ 0—*連續(xù)可調(diào)
　　頻率分辨率：0.01HZ
　　過載能力 〈105%長期運行 120%—150%一分鐘保護 〉150%立即保護
　　控制電源 雙路供電 220VAC 10KVA
　　（2）JD—BP38—2800F高壓變頻器主要技術(shù)性能
　?、俑?mdash;高電壓源型變頻器，直接10KV輸入，直接10KV輸出，無須任何輸出變壓器或濾波器，適配于高壓電動機，對電機、電纜絕緣無損害。
　?、谳斎牍β室驍?shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置。
　?、圯敵鲭A梯正弦PWM波形。
　?、芨邏褐骰芈放c控制器之間為光纖連接，強弱電隔離安全可靠。
　?、萃晟频墓收蠙z測，的故障保護及準確的定位顯示和報警。
　　⑥內(nèi)置PLC，易于改變控制邏輯關(guān)系，可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠程控制，適應(yīng)現(xiàn)場多變要求。
　?、卟捎幂d波移相控制技術(shù)，大大抑制了輸出電壓的諧波成分，保證輸出波形是正弦波。
　?、嗖捎脺蕛?yōu)化SPWM調(diào)制技術(shù)，電壓利用率高。
　　⑨采用數(shù)字微處理控制器，具有就地監(jiān)控方式和遠程監(jiān)控方式，在就地監(jiān)控方式下，通過觸摸屏鍵盤和其顯示，可進行就地啟動、停止變頻器，可以調(diào)整頻率，控制部分采用全中文操作界面，彩色液晶觸摸屏，各種功能參數(shù)設(shè)定均采用中文，遠方監(jiān)控方式為在控制室配上位機進行變頻器的控制，與現(xiàn)場觸摸屏相互冗余。
　?。?）變頻器系統(tǒng)介紹
　　系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。其結(jié)構(gòu)如圖所示：
　　每相采用低壓功率單元串接組成，功率單元由一個繞組的隔離移相變壓器供電，每相由低壓疊加而產(chǎn)生所需要的高壓輸出，以高速微處理器實現(xiàn)控制和子微處理器進行通信，風(fēng)光JD-BP38-2800F高壓變頻器，變壓器有39組副邊繞組，分為13個功率單元/相，三相共39個單元，采用36脈沖整流，每個功率單元結(jié)構(gòu)上*一致，可以互換，輸入輸出諧波均能滿足國家標(biāo)準，GB/T14549-93對電壓和電流失真的要求，對電網(wǎng)污染小，輸入電流諧波小于4%，噪音低，溫升低，不會引起電機的轉(zhuǎn)矩脈動，對電機沒有特殊要求。
　　4、系統(tǒng)控制方案
　?。?）一拖四電氣系統(tǒng)主回路接線圖如下：
　　QF：變頻器高壓斷路器
　　1QF1、2QF1、3QF1、4QF1：原工頻高壓斷路器
　　K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9：隔離開關(guān)
　　KM1、KM2、KM3、KM4：變頻器輸出真空接觸器
　　1QF2、2QF2、3QF2、4QF2：原水阻起動柜檢修斷路器
　　1QS、2QS、3QS、4QS：原水阻起動柜隔離開關(guān)
　　1SR、2SR、3SR、4SR：原水電阻
　　PT1、PT2：高壓互感器
　　其中KM1、KM2、KM3、KM4相互互鎖，K2、K4、K6、K8相互互鎖，KM1與1QF1互鎖，KM2與2QF1互鎖，KM3與3QF1互鎖，KM4與4QF1互鎖。
　　（2）工變頻轉(zhuǎn)換過程，（以轉(zhuǎn)換M1電動機為例）變頻器送上控制電源，把K1K2K3合上，合上星點1QF2，從高配室把QF閉合，1QF1儲能處在合閘狀態(tài)，這時KM1閉合，變頻器處于就緒狀態(tài)，可以開機運行，根據(jù)現(xiàn)場可以選擇就地或是上位機開機，變頻器開機后按設(shè)定上升時間上升到50HZ，同時給出轉(zhuǎn)工頻信號，提示現(xiàn)場工作人員可以切換到工頻，如果操作人員根據(jù)現(xiàn)場狀況判斷可以切換，則按“轉(zhuǎn)工頻”按鈕，系統(tǒng)將自動斷開KM1,合上1QF1的合閘線圈，轉(zhuǎn)工頻完成，變頻器自動停下來。變頻器通過PT1、PT2來檢測變頻器的相位和工頻相位，通過調(diào)整變頻器的輸出相位，使其輸出相位與工頻相位一致。
　　5、變頻器運行情況
　　2006年12月，山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司與山東新風(fēng)光電子簽定了一套一拖四高壓變頻器，于2007年3月完成了變頻器系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作，于2007年4月正式投入運行，高壓變頻器與原系統(tǒng)相比較，主要有以下優(yōu)點：
　?。?）運行穩(wěn)定、安全可靠。從變頻器順序投入運行半年以來，對變頻器功率單元溫升、輸入變壓器溫升、輸出電壓、輸出電流等各項參數(shù)通過定期巡檢，均正常。變頻器運行十分穩(wěn)定，為藥業(yè)生產(chǎn)提供了強有力的保證。
　　（2）電機及機組運行平穩(wěn)，各項指標(biāo)滿足工藝要求，在整個運行范圍內(nèi)電機運行平穩(wěn)，溫升、振動正常，風(fēng)機啟動時噪音和啟動電流在額定電流以內(nèi)，保護了電廠高壓開關(guān)，延長了高壓開關(guān)的使用壽命。
　　（3）工變頻轉(zhuǎn)換無沖擊。變頻器拖動一臺電機運行到50HZ時，轉(zhuǎn)換到工頻運行，在切換過程中，切換電流與正常運行電機電流幾乎一樣，對電網(wǎng)的沖擊大大減小，提高了系統(tǒng)的安全性，也提高了電機的使用壽命。
　?。?）節(jié)能*，大大降低了電耗。為了對系統(tǒng)變頻改造后的效果進行評價，在系統(tǒng)投入正常運行后對設(shè)備實際使用和節(jié)電情況進行了測定和數(shù)據(jù)分析，變頻改造前后工況相同，隨機抽取一個正常工作日，將系統(tǒng)切換工頻運行，采用閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量，網(wǎng)側(cè)計量耗電量，然后將系統(tǒng)切換變頻運行，計量耗電量，具體數(shù)據(jù)如下表：
　　通過上表可以看出，系統(tǒng)改種過前后節(jié)電量每天6100KWH，節(jié)能交果顯著。
　　6、結(jié)束語
　　總之，山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展公司生產(chǎn)的JD-BP38-2800F高壓變頻器在藥業(yè)西站風(fēng)機改造是成功的，減小了原系統(tǒng)的沖擊電流，達致函安全供電的要求，并且節(jié)能*，使用表明JD-BP38系列高壓大功率變頻器具有巨大的推廣使用價值。