HIVERT高压变频器在水厂改造中的应用

　　概述

　　水在日常生活及工业生产中不可缺少，很多地方都要求水压稳定。2005年海宁市第二水厂原有220kW/400V变频机组一台供水恒压控制。随着供水范围的增大、供水量的增大以及供水量日夜差值的增大，供水调速范围也要求增大，原有的设已不能满足现有的生产要求，所以决定对原有的水泵进行变频控制改造。

　　机组配置：

　　一、选型

　　水厂作为公共服务行业，在设备采购上主要考虑到设备的安全可靠，也要考虑到设备的性价比。随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。在设备改造方案上，我们通过市场的调查，从我们水厂的实际情况以及经济角度考虑，采用直接高压型高压变频器比较合理。目前单元串联多电平PWM电压源变频器性能比较好，该高压变频器的工作原理相似于美国ROBICON公司生产的完美无谐波变频系统。变频器采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出，对电网谐波污染小，符合供电局的谐波要求，输入功率因素高，不必采用输入滤波器和功率因数补偿装置;输出波形好，不存在由谐波引起的电动机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt，共模电压等问题，可以使用于普通异步电动机。这种技术比较先进，符合我们的使用环境，所以我们的设备招标在这基础上进行，最终北京合康亿盛科技有限公司的HIVERT系列高压变频器以较高的性价比而中标。

　　二、恒压控制工作原理及系统方案

　　图3是设备改造的系统图。恒压控制在控制理论上是一种跟随控制，供水管网的出水压力由压力变送器(西门子)检测之后，将其转换为4～20mA电流信号送入变频器，变频器将根据被控量的实际值和期望值，按照PID调节参数中设定的PID参数，自动调节变频器的输出频率，使被控量的实际值自动跟随期望值。使管网的实际水压跟随设定水压变化，并动态维持在设定水压上。

　　为了保证整个系统运行的可靠性，图3中的旁路柜，k1～k3采用联锁手动隔离开关，当变频器出现严重故障不能继续运行、两级单元旁路后再有单元发生故障时，变频器将立即封锁输出，并分断上级开关柜真空断路器DL，操作人员对旁路柜进行手动切换在工频状态，再合上真空断路器DL，将电机投入工频电网运行。开关设备各部分的投入和退出，仍应严格按操作说明的规定进行，不应随意操作，更不应在操作受阻时，不加分析强行操作，否则，容易造成设备损坏，甚至引起事故。