《VFS高压软启动在大型冷剂压缩机中的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《VFS高压软启动在大型冷剂压缩机中的应用.docx（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、VFS高压软启动在大型冷剂压缩机中的应用摘要：本论文根据延气2井天然气液化站VFS高压软启动在冷剂压缩机中的应用实例，介绍了VFS高压软启动装置的工作原理、系统结构及控制方式，分析了VFS作为智能化新型软启动在大功率电动机应用中的主要特点。关键词：VFS ; 软启动; 晶闸管; 有级变频一、引言软启动是一种晶闸管调压调速的设备，通过控制晶闸管的导通角，使电机输入电压从零逐渐上升到额定电压，直至起动结束。VFS 即有级变频无级调压软起动装置（variable frequency starter 的简称），在改变电压的同时也改变频率，实现了高转矩的V/F控制。它们的主要构成是串接于电源与电机之间的
2、三相反并联晶闸管及其电子控制电路。二、现状延气2井天然气液化站冷剂压缩机是将气态天然气经过压缩冷却后变成液态，是装置的核心设备，电机功率为7500kw，电压等级为10KV，额定电流为494.6A，电机直接起动时的起动电流为5-7倍的的额定电流，为了保证冷剂压缩机能够安全平稳起动，减小电机起动时对电网和机械设备的冲击，防止因过大起动电流产生的过大压降威胁邻近用电设备的安全运行，我们对两台冷剂压缩机采用高压软启动控制。三、VFS软启动控制原理传统软启动是基于降压控制原理，而VFS软启动是基于 “跳波” 原理，同时引入了变频机制，可实现电机频率由“12.5Hz-50Hz”的两级变频软起动，其主电路原
3、理如图1所示。VFS功率阀组在接收到控制器的触发信号后，触发晶闸管，由于触发脉冲的角度不同，晶闸管打开的角度随之改变，在一定的频率下，按照一定的顺序使晶闸管阀组依次导通来给电机施加一定频率电压，使电机完成平稳起动并加速到额定转速。四、系统结构及电气控制原理1、系统结构由于晶闸管长期在线运行功耗大，浪费能源；晶闸管散热量大；而且有一定的高次谐波污染。所以我们采用旁路运行方式，如图2系统控制结构图所示。系统由进线断路器QF1、高压软启动、旁路断路器QF2、高压电动机组成。起动时合上10KV高压断路器QF1，然后通过现场起动按钮起动VFS，在 VFS 完成了电机的软起动，电机达到全速运行后，旁路断路
4、器QF2自动闭合，使得主电路电流从QF2流过，晶闸管退出运行。2、电气控制原理电气控制原理图如图3所示，起动前将进线断路器QF1推至工作位置，ITCC和软启动准备就绪后发出信号，KC1线圈带电，常闭点KC1闭合（指示灯亮），表示具备合闸条件。启动时现场按下SB5启动按钮，KA03线圈带电，常开点闭合,VFS给高压开关柜发信号，进线断路器QF1合闸回路接通，电机开始起动，当电机达到全转速后软启动功率单元发信号，KA15闭合，KM2线圈带电，常开点闭合，旁路断路器QF2合闸回路接通，压缩机通过旁路正常运行。正常停车时按下SB6按钮或DCS发停机信号，软启动KA02线圈带电，常开点闭合，KM3线圈带
5、电，常开点闭合，软启动旁路断路器QF2跳闸回路接通，同时软启动给高压开关柜发信，进线断路器QF1跳闸回路接通，压缩机停止。当机组故障、软启动故障或现场按急停按钮时，都会给高压开关柜发出信号，使进线断路器QF1跳闸回路接通，压缩机停止。图3电气原理图五、系统控制方式起动： 控制系统接到电机起动命令（由电机现场操作柱或DCS 系统发出）后，进行自检无故障，同时检查进线断路器QF1状态在工作位置，符合连锁条件，允许电机起动，则发出命令使进线断路器闭合。软起动器按照预先设定的参数开始电机软起动；当电机起动完成，达到额定转速后，电机电流降到正常全速运行的电流值。VFS 软起动器配有全速运行状态输出继电器
6、，使旁路真空断路器闭合，这样电机电流流经旁路断路器，软起系统判断电机已正常运行，则发出命令将阀组从供电线路上断开，使电机直接投网运行，避免不必要的能源损耗。停车： 由仪控系统（电机现场操作柱或 DCS 系统）给软启动发出停车命令，然后软启动同时给进线断路器和旁路断路器发出信号，使电机自由停车。六、系统特点1、VFS软起动不改变传统晶闸管软起动的主电路结构，只是通过改变晶闸管触发脉冲的触发顺序，从而实现了电动机在起动初期具有低电流、高转矩的起动特性。2、由于VFS引入变频机制和闭环控制，起动转矩最高可以达到传统电机软起动的十余倍，起动电流却可以控制在22.5 倍额定电流左右，成本仅为同类变频器的
7、 20%-30%。 3、当电机运行达到全转速后，切换到旁路运行方式，防止晶闸管导通所产生的压降引起的热损耗，即延长了软起动器的使用寿命，又使电网避免了谐波污染。 4、这种起动方式可以降低电机的起动冲击电流，减少对电网和电机自身的冲击。同时也减少了对连在电机上的机械负载装置的机械冲击，从而延长设备的使用寿命。 5、电机运行保护功能完善，有过流保护、差动保护、短路保护、相序保护、缺相保护等，而且设备本身有晶闸管击穿保护功能。6、VFS系统采用分级变频的方式，在0-50Hz内取不同的频率点进行分级变频，使软起动输出电压的频率从一个较低的值开始，分级上升，最后达到50Hz，VFS虽然可以实现变频，但是不能像变频器一样使频率连续变化，只能使频率分级变化。 七、结束语VFS高压软启动装置在大型冷机压缩机中的成功应用，将不但能解决超大的起动电流冲击和过高的启动转矩问题，也能实现电动机定子电压的无级平滑调节，而且其作为一种新型智能化设备相对变频器优势的价格，今后必将得到广泛的应用。参考文献:【1】VFS用户手册【2】冷剂压缩机电气二次图