張宇

（陜煤集團榆林化學有限責任公司，陜西 榆林 719000）

0 引言

在本文的分析中，基于某公司的煤化工裝置，在實際的運行中，幾乎每年都會在雷雨季節(jié)，其電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)晃電的情況是，其空分氧泵的變頻器受到嚴重的影響，以此導致出現(xiàn)氧泵調(diào)停的故障問題，可以增加氧泵變頻器，以此通過直流支撐裝置的安裝，提升了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1 變頻器控制系統(tǒng)

在使用的空分氧泵電機當中，總共有兩臺設備，其中一臺為正常使用的設備，而另一臺起到備用的效果。在備用設備的日常運行中，需要始終保持著熱備用的情況。在主機的運行中，實際轉(zhuǎn)速為2990r/min，而備用機的實際轉(zhuǎn)速為2000r/min，同時采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，對其主機進行控制[1]。

在當下的系統(tǒng)運行中，其電氣控制系統(tǒng)，主要由開關柜、精致變頻器以及電機所構成。同時基本的控制過程中，主電路上為三相380V的帶能源，咋經(jīng)過了斷路器之后，就可以將其QS傳遞到接觸器當中，最后在到變頻器當中。這種變頻器的使用上，往往需要經(jīng)過逆變器的變換操作，只有經(jīng)過電容濾波，并經(jīng)過逆變器進行變換，這樣才可以很好的實現(xiàn)對其電動機的變頻調(diào)速。在速度的調(diào)節(jié)過程中，還需要基于DCS進行完成和使用，同時在DCS發(fā)出了電流信號之后，既可以很好的基于變頻器當中的內(nèi)部電流信號。將其傳輸?shù)絇18端子上，并基于頻率控制的方式，使得產(chǎn)生相應的調(diào)制信號。這樣的控制邏輯下，就可以實現(xiàn)對電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與處理[2]。

其次，在變頻器出現(xiàn)故障的時候，對于故障信號的發(fā)出，往往是由P12端子進行發(fā)出，并將其信號送到電氣控制回路當中。另外，對于接觸器KM 1而言，經(jīng)常有輔助點，對其DCS處理，以此當做儀表當中的ES運行信號進行運行狀態(tài)的表達。

2 氧泵調(diào)停原因

2.1 電網(wǎng)晃電

在整個電力系統(tǒng)的運行中，經(jīng)常會受到雷擊、對地短路以及一些故障重合閘方面的影響，進而導致電網(wǎng)出現(xiàn)嚴重的故障問題。在這樣的電力系統(tǒng)當中，就由于電壓的瞬間波動，以此導致各種設備出現(xiàn)短路的問題。這樣的故障問題，經(jīng)常在每年的雷雨季節(jié)出現(xiàn)，由于出現(xiàn)的是短時短路以及波動問題，因此也被稱之為晃電。這樣的晃電故障問題，會對煤化工裝置的日常運行造成極為嚴重的影響。

2.2 變頻調(diào)停

在變頻器的運行中，始終存在著一個合理的工作電壓范疇。例如，在使用交流380V的變頻器的時候，其交流三相電壓，就需要控制在270V的標準上。因此，在供電網(wǎng)當中電壓，由于其某種特殊的原因，而出現(xiàn)了一定程度的晃電問題時，就需要將其變頻器直流母線電壓進行相應的處理，同時在系統(tǒng)當中的欠電壓保護機制就會被觸發(fā)。一般情況下，在對功率開關器件的IGBT處理而言，在失壓以及停電之后，就需要將其變頻器繼續(xù)在一個較短的時間當中，保證其系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。但是，隨著電網(wǎng)晃電對變頻器的影響越來越大，就會使得在實際的運行過程中，造成十分嚴重的影響。例如。在直流母線電壓出現(xiàn)過低的時候，其變頻器的欠電壓保護功能就會發(fā)揮出應用的作用[3]。

另外，在變頻器當中，也會出現(xiàn)自動啟產(chǎn)生一定的過電流。這是由于在變頻器當中存在著自啟動的功能設定，但是由于變頻器的自身負載十分重，以此就會導致在停機的過程中，其電機的轉(zhuǎn)速被降到了0值。因此，就需要在進行變頻器的自啟動過程中，主要是由于電流的影響，而出現(xiàn)了跳停的問題。為了很好的解決這樣的問題，就需要進行針對性的調(diào)整。

3 防晃電措施

3.1 調(diào)整變頻器的參數(shù)數(shù)據(jù)

在對變頻器進行調(diào)整的過程中，其需要在參數(shù)方面進行針對性的修改，以此保障在變頻器的自動啟之后，需要在以此不成功之后，就不在進行自啟動。在實際的操作過程中，需要保障其空分氧泵的設置中，由于其晃電所造成的調(diào)停的自動啟，由于參數(shù)方面進行了調(diào)整，以此在啟動的過程中，由于產(chǎn)生的一些過電流，會再次出現(xiàn)了跳停的操作。并且在送儀表的ES運行過程中，發(fā)生了信號的丟失問題，以此就使得備用泵連鎖出現(xiàn)了啟動的效果[4]。

3.2 對變頻器直流回路增加直流支撐系統(tǒng)

對于這種改進方案而言，就是一種由于電網(wǎng)在出現(xiàn)了晃電問題之后，其產(chǎn)生的變頻器的跳停故障為直流母線的電壓下降問題。因此，一旦在一個裝置的實際運行過程中，電壓出現(xiàn)短暫的下降，就會使得需要維持變頻器母線的電壓保持不變，因此就會使得變頻器出現(xiàn)不跳停的效果。

（1）直流支撐裝置與變頻器的連接。在針對高頻液氧泵變頻器的改進中，往往需要將其與主電路當中的直流母線進行引出，以此將其直接連接到直流支撐裝置當中。因此，在這樣的系統(tǒng)運行中，一旦出現(xiàn)了電網(wǎng)的晃電問題，就可以依據(jù)變頻器當中的電量，對其高壓液氧泵進行電力的供給，以此充分的保障在變頻器的輸出過程中，電壓始終保持著穩(wěn)定性。進而也使得氧泵電機可以穩(wěn)定的運行下去，并不會造成電機轉(zhuǎn)速波動的問題，同時也是充分的發(fā)揮出對其電壓起到的保護性作用。在支撐裝置的安裝之后，主要是基于MC直流開關。同時與變頻器當中的直流回路進行連接，這樣就可以針對變頻器在運行中的情況，實現(xiàn)電壓的檢測與控制，最大程度上將變頻器的具體信息進行采集，同時也將一些故障信息進行及時的傳輸。該系統(tǒng)為了避免在實際的運行中，其會出現(xiàn)變頻器反充電的問題，就可以很好的在變頻器出現(xiàn)信號之后，設置出時延功能，以此保障直流支撐裝置投入有著一定的滯后性。

（2）電路設計。對于本文所提出的直流電源支撐系統(tǒng)，在設計的過程中，主要由蓄電池、整流充電以及靜態(tài)開關所構成。因此就可以在實際的操作過程中，可以基于靜態(tài)開關的方式，對其直流電子進行起到開關的作用。同時，還可以完成在線的電壓檢測功能，很好的保障在其主電路當中的電壓出現(xiàn)波動的時候，就馬上進行及時的供電，以此保障變頻器可以穩(wěn)定的運行下去。其次，在電網(wǎng)沒有發(fā)生晃電的情況時，其靜態(tài)開關需要時刻保持著關閉的狀態(tài)，并將切斷電池組與其變頻器之間的連接。另外，在監(jiān)控系統(tǒng)的運行中，由于監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)靜態(tài)開關，就會發(fā)生瞬間的通路問題，就需要在設計的過程中，可以控制其具體的情況。以此充分的保障在整個支撐裝置的安裝中，可以很好的基于30s的時間進行設計。

（3）裝置控制。在本系統(tǒng)的設計中，由于需要安裝兩個不同的出線斷路器，因此將其分別的安裝在不同的裝置當中，形成與直流母線的直接連接。而對于備用泵機的空氣開關，需要由工作人員進行直接的負責。其次，還需要在變頻器的操作過程中，可以在其前端開關柜內(nèi)，進行接觸器的吸合操作，同時輔助觸點方面，則需要進行信號方面的送出，這樣就可以充分的保障在系統(tǒng)的運行過程中，可以很好的基于直流支撐裝置，對其進行相應的控制。對于回路的當中的空氣開關，發(fā)出合閘的信令。以此在這樣的運行邏輯下，就可以很好的保障其控制系統(tǒng)可以很好的控制直流電源的運行。另外，在其系統(tǒng)的投入時間方面，可以做到毫秒級別的效果，另外對于這樣的系統(tǒng)而言，就需要在變頻器供電系統(tǒng)的運行中，將其恢復到480V的標準上，以此將其直流支撐裝置可以很好的實現(xiàn)良好的供電處理。

3.3 改造需要主要的技術性問題

在當下控制回路處理中，首先在變頻器的安裝中，可以很好的基于是實際的在其系統(tǒng)運行的過程中，進行相應的變頻器短端處理，因此，就需要在接觸器出現(xiàn)跳開的問題時，要積極的進行設備方面的有效處理，以此充分的保障其變頻器的控制回路，可以很好的進行設計預評估，保障在電源電壓下降的過程中，避免出現(xiàn)晶閥管的關閉，以此造成了變頻器的停止操作。另外，在對開關柜位置的接觸器控制中，可以很好的保障期電源的合理性，同時保障電網(wǎng)在出現(xiàn)晃電的售后，可以控制器兩個電路不會出現(xiàn)斷電的問題。

其次，還需要在變頻器與直流支撐的操作中，能夠明確出開關柜在時間方面的配合問題。另外，在進行設備調(diào)試的過程中，也經(jīng)常會出現(xiàn)一定的問題，以此就需要在實際的停泵處理中，需要進行直流支撐裝置的實際操作，以免對其直流支撐裝置出現(xiàn)誤觸的問題。

其次，在變頻器的輸出端，還需要進行參數(shù)方面的合理調(diào)整。一般情況下，對于這個環(huán)節(jié)的輸出端參數(shù)，有著較高難度的調(diào)整需求。因此，為了解決這樣的問題，就需要在進行調(diào)節(jié)的過程中，需要擴展變頻器的故障斷，可以采用擴展下的繼電器，以此可以很好的針對不同的信號信息進行分別的輸送。在這樣的電器開關柜的電源設計中，就可以很好的實現(xiàn)科學合理的處理。其次，還需要在其設備的設計中，需要將其安裝一定的輔助觸頭，并將其觸頭信號直接傳入到直流裝置控制柜當中，并延長3s的時間，以此充分的保障在直流支撐裝置的運行中，可以很好的完成工作。

最后需要注意的是，需要保障整個設計完成的系統(tǒng)，在實際運行過程中的穩(wěn)定性，因此就需要保障支撐系統(tǒng)，可以與變頻器所構成的電機，可以很好的形成穩(wěn)定的運行效果。另外，在投入使用之后，還要保障在不影響到原始變頻器的使用方式以及使用性能的前提下，還需要充分的保障讓其母線電壓可以始終保持著穩(wěn)定的效果[5]。其次，對于空分氧泵而言。在進行使用的過程中，需要將其控制在一個合理的運行范疇當中，以此充分的保障設計的運行過程中，有著良好的運行效果，并極大的提升實際的運行能力。在這樣的系統(tǒng)設計之后，就極大的提升了系統(tǒng)應對晃電的能力，并極大的滿足系統(tǒng)在當下運行的具體需求，并不會在一些特殊的電網(wǎng)環(huán)境下，出現(xiàn)較為頻繁的故障維護問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在本文所提出的系統(tǒng)設計方案下，可以很好的滿足電網(wǎng)在實際的運行過程中，所出現(xiàn)的各種嚴重的問題，并積極的保障在實際的運行過程中，不會受到故障問題的影響，從而更好的處理調(diào)停的問題，實現(xiàn)針對性的系統(tǒng)優(yōu)化。