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改造水泵高壓電機變頻調速的探討

更新时间:2019-11-05 23:25人气:8452
為了達到電氣節能和工藝優化的目的,高壓變頻器在工程設計中應重視 :一、電機的特性試驗和技術規範的再修訂 當一台普通電動機由變頻提供電源時 ,其變頻器輸出真個電壓和電流諧波分量會使電機的損耗增加、效率降低、溫度升高。高次諧波引發損耗的增加首要表現在定子和轉子的銅耗、鐵損及附加損耗的增加 。其中,轉子銅耗最為明顯,由於異步電機總是在轉差接近1的狀況下旋轉 ,所以轉子銅耗非常大。在普通異步電機中,為改善電機啟動性能,轉子的集膚效應使實際阻抗增加,從而使銅耗增大。另一方麵,由於電機線圈之間存在分布電容,當高次諧波電壓輸進時,各線圈之間的電壓是不均勻的,這類長期反複感化使定子線圈某一部分的盡緣造成損傷,從而產生線圈老化,這在普通異步電動機的盡緣結構方麵是難以接受的。 另外 ,電機的電磁回路不可能做到盡對對稱,所以變頻器輸出電源中所含有的各次諧波分量將與電磁回路中固有的空間諧波分量相互感化形成各種電磁脈動。同時,電機因處在頻率不斷調節的工作狀況下,很輕易與電機機械部分產生機械共振,造成電機機械部位的損壞。 是以,在變頻調速改造工程中,為了避免變頻調速係統在運行時出現上述題目,技術設計時必須考慮和電動機製造廠家進行技術合作,對電動機的相關特性進行調速實驗,從頭修訂原電動機的技術規範。 二、電力電纜選型要點和敷設要求 由於變頻器輸出端與電機之間的聯係采用電纜附設方式,且線路各相均存在對地電容,所以運行時線路上的電容電流是不相等的。假如電纜附設間隔較長,且線路中又存在高次諧波電流,那麽一旦發生單相接地時,故障電容電流所點燃的電弧熄滅時間過長,會使這端電纜發熱 ,造成非故障盡緣。 所以,在變頻調速改造工程中,針對輸出電源電纜 ,考慮電纜結構上的三相對稱和屏蔽,將電纜截麵適當增加,敷設長度不超過限定值(100m),假如原輸出電源電纜為非屏蔽或截麵的栽流量裕度小於2,應更換符合要求的電力電纜。 現場敷設施工時要將電源電纜與控製電纜和信號電纜分開敷設,避免由電源電纜中高次諧波產生的磁場幹擾其他信號。 三 、變頻器工作環境的基本要求 由於高壓變頻器的逆變部分采用高壓IGBT等功率器件 ,其開、關頻率大於100HZ,易形成高次諧波電流,使得變頻裝配在工作時將產生一定的熱量。一般在變頻器櫃的頂部均配有排風扇,它將櫃內的熱量排放到室內 ,這使得室內的環境溫度不斷升高,終究還會影響櫃內各器件的可靠運行。所以,在水廠工程設計中一般變頻調速裝配單獨設置在變頻調速室內,室內必須安設備用空調設施,控製室內環境溫度在變頻器所要求的範圍內,同時設有透風門窗,必要時采用專門風道進行強製透風和冷卻。 四 、高壓供電係統出口斷路器控製的技術完善 變頻調速裝配所用變壓器的高壓側要與高壓係統中的開關櫃直接相連,但開關櫃的保護範圍隻是供電線路與變壓器低壓側的短路 ,而變頻器的故障應靠變頻器本身的檢測保護係統完成。 當變頻器發生故障發出跳閘信號時,斷路器應可靠動作跳閘。然而,普通斷路器高壓開關櫃內部出現跳閘回路斷線或直流控製電源消失的情況,變頻器恰好出現故障(要求斷路器跳閘)時,跳閘線圈已失電,斷路器拒盡動作,因此造成變頻器內部的功率器件損壞。所以在設計當選擇了帶有欠壓脫扣線圈的斷路器,一旦出現跳閘回路斷線或控製電源消失的情況,斷路器首先主動跳閘,以保護變頻器的設備安全。

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