图4 气压机工作流程简图
2.1 气压机运行工艺要求
气压机运行工艺要求如下：
PT1=0.03～0.08 MPa 工作正常，通过调整反飞动阀的开度调节入口压力;
PT1＜0.03 MPa 开反飞动阀;
PT1＞0.08 MPa 打开火炬阀;
PT2=0.9～1.6 MPa 工作正常。
2.2 气压机变频调速节能改造方案
考虑到3 台气压机平时二用一备，为了节省投资，所以采用2 台变频器对气压机进行节能改造，主电路采用二拖三控制方案,如图5 所示。
图5 气压机变频调速二拖三电气接线图
1）T1，T2，T3 为原控制柜空气开关，保留不变。
2）T4，T5 为新增两台变频器隔离开关。
3）1ZJ，2ZJ 为新增两台变频器自动开关，当变频器故障时可跳此开关。
4）K1，K2 为新增两台变频器输出手动切换开关（双掷开关），并且要在机械上实现互锁（应可解锁） ：
（1）当K在位置1 时，K2 可在位置1、2、3；
（2）当K1在位置2 时，K2 可在位置2、3；
（3）当K2在位置2 时，K1 可在位置1、2；
（4）当K2 在位置3 时，K1 可在位置1、2、3。气压机变频运行组为1、2；2、3；
5）当1# 变频器故障时，除了联跳变频器电源自动开关1ZJ 外，隔离开关T4 也应断开，并且输出切换开关应在位置2，变频器2 只能带3# 气压机工作，1#、2# 气压机可投工频运行。
6)当2# 变频器故障时，操作同5）。
7)K1，K2 手动切换开关，应可实现机械互锁，但也可以开锁，以便实现灵活的控制功能。
8)当气压机变频运行时，手动回路的隔离开关T1，T2，T3 均应处于断开状态。
但是这个方案有个缺点：当一台变频器因故障退出运行时，另一台变频器也要退出运行！因为气压机变、定并列工作时不好匹配，容易出现抢风和回流现象，严重时会引起气压机喘振，不像水泵装有逆止阀可以防止回流。
最好是每台气压机配一台变频器，均采用一拖一带工频备用的接线方案。这样，无论是某一台气压机故障，或某一台变频器故障，都能保证有2 台气压机变频运行，收到最好的节能改造效果。
2.3 气压机变频调速控制原理
气压机的闭环控制由DCS 系统实现，以气压机的入口压力PT1 作为主调节参数，保证PT1 在0.03～ ～0.08MPa 范围内，使系统能正常工作，不开火炬阀和反飞动阀，保证实现最佳节能效果。同时兼顾PT2 在0.9～1.6MPa 范围之内（由最低限制频率保证）。变频器接受DCS 系统送出的频率指令信号（4～20 mA）， 采用电流信号（IG）输入方式，2 台变频器串联。气压机变频调速控制原理如图6 所示。
变频气压机必须同步运行（相同的转速），以保证出口压力一致，才能避免气压机的抢风和回流现象发生，以防止气压机喘振。
2.4 气压机变频调速改造过程中应注意的问题
图6 气压机变频调速控制原理框图
1）气压机在变频调速节能改造过程中除了有与空压机相同的问题需要注意外，在进行变频器最低工作频率的试验设定时，除了满足气压机润滑油压的要求外，还要满足气压机出口压力PT2 不小于0.9 MPa 的要求（注意试验应在两台气压机变频运行时进行）。
2）当两台气压机变频运行时，其工作频率在35～ ～40 Hz 之间已能满足生产要求，节电率在20%～30% 。
3 结语
实践证明，微能公司生产的大功率变频器用于石化行业中压力变化范围大的气压机和多机并联运行恒压供气的空压机的技术改造是非常理想的，也是十分成功的，并取得了良好的节能效果。随着用户对变频器的使用经验和接受程度的提高，变频器在石化行业中有着更加广泛的应用领域。
作者简介：
徐甫荣（1946－）,男,1970 年毕业于西安交通大学电机工程系发电厂电力网及电力系统专业，国家电力公司热工研究院自动化所教授级高工，主要从事火电厂热工自动化及交直流调速拖动技术的研究工作。现为深圳微能科技公司高级技术顾问。
参考文献：
[1] 薛树群.变频器在空气压缩机上的应用[J]. 变频器世界2006,(2).
[2] 李云华.用PLC 和变频器实现石油气压缩机的自动控制[C].2006 变频器新技术及应用高层论坛论文集.
