國產變頻器加裝轉換柜實現一拖二

1 概述

惠州市惠陽區自來水發展總公司某水廠使用3 臺芬蘭ABB 公司生產的SAMI1370F690 型變頻器控制3 套水泵機組調速供水，變頻器容量為1 370 kV·A，電壓690 V;所調速的電動機(ABB公司生產)容量為1 150 kW，電壓690 V。該變頻器自1999 年1 月投入運行以來，既為惠陽生產和生活安全用水提供了有力保障，又為水廠降低電力能源消耗作出了顯著的貢獻。但是，該變頻器運行多年也發生過一些故障，原進口的主元件和控制電路板配件已基本更換完畢。由于該類型號進口變頻器為上世紀90 年代初產品，現在早已被制造商更新換代，當變頻器發生故障時，因維修配件短缺往往難以及時修復，而送到生產廠家維修，一是所需時間較長，二是價格昂貴，三是該型號變頻器早已不生產，所以許多配件無貨供應。因此，變頻器故障是影響送水泵房變頻機組供水的主要原因之一，故必須對其進行更換。

2 更換變頻器方案的選擇

針對上述問題，為了保證送水泵房可靠供水，我公司專業技術人員提出了五種解決方案。

方案一是在保持原有進口變頻器所配套的變壓器、電動機、電力電纜和水泵的基礎上，僅用國產的變頻器替代進口變頻器。目前國產的大容量低壓變頻器在技術上已接近世界先進水平，具有主元件模塊化、工作可靠性較高、保養維護方便、維修費少、造價低等特點。

方案二是在方案一的基礎上，在2 臺變頻器之間加裝轉換柜，利用2 臺變頻器之間的任1 臺變頻器拖動2 臺水泵機組的電動機。該方案除具有方案一的特點以外另具備較強的機動靈活性，當1臺變頻器或水泵機組發生故障時，只要啟動轉換柜和另1 臺變頻器就可及時恢復供水。

方案三是對原有進口變頻器所配套的設備進行較大更改，取消變壓器，將原690 V 的電動機、電力電纜更換成10 kV 的電動機、電力電纜，更換水泵與電動機的軸連器，應用國產的10 kV 變頻器替代進口的690 V 變頻器。目前國產的高壓大容量變頻器在技術上已達到世界領先水平，具有電流小、主元件模塊化、可靠性高、維護方便、造價比進口低等特點。

方案四是在3 臺變頻器機組的基礎上增加1套定速水泵機組。

方案五是在保持原有進口變頻器所配套的變壓器、電動機、電力電纜和水泵的基礎上，用進口同規格的變頻器進行替換。

上述五種方案的經濟技術比較如表1所列。

針對上述五種方案，通過經濟技術比較，決定選擇方案二。

3 變頻器及轉換柜簡介

3.1 JD-BP33-1150變頻器及轉換柜結構

根據方案二的原則，我公司在國產同類型的低壓變頻器廠家中通過經濟技術比較，選擇了山東新風光電子科技發展有限公司的JD-BP33-1150 變頻器，容量為1 150 kW，電壓690 V。山東新風光公司參考我公司的初步設計制作了變頻器轉換柜。

該變頻器具有完善的保護功能：短路保護為I躍180%Ie，過電流保護為I躍150%Ie，輸入過壓保護為Vin約120%Ve，輸入欠壓保護為Vin約80%Ve，溫升過高保護為T躍75益，另外當外部系統異常時將停機。其中，Ie 為額定電流，Ve 為額定電壓，Vin 為輸入電壓。

變頻器主要由整流回路、電抗器單元、電容器單元、逆變器主回路單元和控制回路所組成。轉換柜的基本結構為內裝有5 臺CKJ15-1500/3 型真空接觸器和所配套的控制設備，通過電力電纜將2#、3#變頻器連接起來。變頻器及轉換柜一次接線圖見圖1，變頻器轉換柜二次接線圖見圖2。

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