8 变频器的切换控制
泵站出口恒压控制，为了对机泵进行软起动、速度控制、维修并节约投资，采用一台变频器控制二台以上的电动机(一控多)，电动机从变频器向工频电网可相互切换。
8.1“一控二”或“一控多”切换
图9为一台变频器控制二台电动机，可以对这二台电动机分别实现软启动、调速以及切换到电网的操作。此方案可扩展到多至“一控五”。
图9 一台变频器控制二台电动机
8.2 二台变频器互为备用的方案
图10两台变频器(6000v、1800kw)互为备用，对八台水泵电动机进行软起动、调速和切换控制。
在本方案中，各台电动机的调度、启动、运转和切换均由上级计算机给出命令，自动完成。在启动和运行中无需人为干预。
系统可任意选择一台电动机作调速运转。此时，该电动机放在最后启动、不再切换到电网。
图10 二台变频器备用和切换控制
8.3 变频器与软起动器组成的方案
为节约投资, 图10中的vfd2也可改用软启动器, 见图11。此时, 各台电动机可分别软起动、调速或切换控制。
图11 变频器和软起动组合方案
9 在某电厂实际应用情况
9.1 给水泵
(1) 给水泵变频器与电动机一次接线方式
变频调速系统中，电气主电路的接线形式，需要根据实用、可靠、节约投资原则设计。本方案6kv电机变频调速系统采用以下接线方式，6kv电机变频调速系统方案如图12所示。
采用“一拖一”，不带工频旁路方案，选用高压变频器，如成都佳灵公司生产的jcs系列高压变频器。
图12 变频器与电动机一次接线
(2) 控制原理
l 利用热工测量元件, 在机组dcs系统中, 将采集水泵压力等参数的变化值，转换成4~20ma的速度给定指令信号，反馈给变频器。变频器通过比较转速输出量与dcs速度给定之间的大小，自动调节电动机的转速，实现水泵的转速自动控制。变频器输出的模拟量、全部进入dcs系统，形成闭环控制，同时实现相关辅机联锁功能。
l 系统设有就地和远方两种控制方式, 就地控制是在变频器处通过变频器面板进行操作或应急处理, 远方控制是在控制室内进行。
l 远方控制方式分为两种工作方式:一种方式为远方手动方式。在这种工作方式下, 操作员通过dcs系统的crt手动给定信号, 调节变频器。另一种方式为远方自动方式。在这种工作方式下, 转速给定是在dca系统中进行调节运算的, 输出给变频器, 调节风机的速度, 使系统参数跟随给定值变化。
l 保护配置:变频器内保护齐全，有冷却风扇停运、变频器过热、输入电压过低、负载超速、功率单元异常(通常异常、过压、过负荷等)、接地等各种类型保护，完全具备对自身及电动机的保护功能。因此，变频器电源开关保护装置可以不变(电流速断及接地保护)。
l 信号接口:变频器送给dcs的模拟量为:电动机转速，变频器运行、故障、控制电源消失、功率单元旁路运行。dcs系统送到变频器的模拟量为转速给定指令, 远方启停。变频器送到控制室操作台有变频器紧急停机、复位两个接点。
9.2 循环水泵
(1) 一次接线:一拖二、带工频旁路方案。
(2) 控制原理:模糊控制, 采集汽轮机调节级压力、大气压力、真空，循环水系统压力以及泵出、入口水温度;经协调控制系统处理，输出4~20ma的速度给定指令信号给变频器。实现泵转速的自动调节。
(3) plc实现隔离开关、泵出、入口阀门等联锁保护。
(4) 设置电气保护、泵低转速保护。
9.3 灰浆泵
3000kw机组的灰浆泵电机为6kv，选用6kv高压变频器。由于工艺系统结构的限制，机组正常运行时，三台灰浆泵轮流单独运行,采用“一拖三”方案。
9.4 水源升压水泵
(1) 电厂水源升压水泵的电机为6kv, 容量为315kw，选用高压变频器调速方案。
(2) 一次接线方案:采用“一拖一”不带工频旁路方案。
(3) 控制原理:用plc实现压力pi调节控制，采用管道压力、蓄水池水位;经控制系统处理，输出4~20ma的速度给定信号给变频器，实现泵转速的自动调节。
(4) 隔离开关、泵出、入口阀门、泵故障等联锁保护。
(5) 设置电气保护, 泵低速保护。
(6) 保护行为:用plc实现，为了提高系统的可靠性，尽可能减少对变频器停送电次数。
10 结束语
高压变频器在水泵中的调速运行中有多种形式，至于采用哪种形式，要根据用户的具体情况而定。本文介绍的几种形式，可供用户参考应用。
参考文献
[1] 吴忠智,吴加林. 中(高)压大功率变频器应用手册. 北京:机械工业出版社, 2003.
[2] 北京电力电子学会. 中压大功率变频器应用论坛. 2002.
作者简介
吴忠智(1933-) 男 1955年四川大学工学院电机系毕业，并先后在电子工业部第十、第十一设计研究院从事自动化、电磁兼容、变频器应用设计研究工作，任自动化室主任。1982、1984年两次在美国考察访问学习，并参加国际电子工程学会(ieee)，为高级会员。1997年、1998年在美国参加修订emc标准。四川省委、省政府第一届科技顾问成员。退休后在变频器生产厂家任技术顾问。成都佳灵电气制造有限公司终身名誉总工。电子科技大学博士生论文同行专家评定导师。机械工业信息研究院特约专家。变频器生产与应用咨询部主任。在这些单位继续从事变频器生产、应用、电磁兼容科学实验及研究工作与人才培养。有专著五本，中英文论文60余篇。
本文关键字：变频器 设计参考，变频技术 - 设计参考
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