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高壓變頻軟起動在石化煉油項目鼓風機中成功應用
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高壓變頻軟起動在石化煉油項目鼓風機中成功應用

高壓變頻軟起動在石化煉油項目鼓風機中成功應用

  • 分類:成功案例
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2014-10-21
  • 訪問量:0

高壓變頻軟起動在石化煉油項目鼓風機中成功應用

【概要描述】一,石化煉油項目中鼓風機的作用  在石化煉油工藝過程中,相關設備在運行時需要有一定壓力和溫度的空氣來作必要的工藝處理,要達到此條件就必須使用風機進行壓縮,所以鼓風機系統是石化煉油生產環節中的重要設備組成部分,而拖動鼓風機的電動機功率一般都比較大,也是石化行業中主要的用電負荷之一?! ∈療捰蛷S外觀圖??鼓風機電氣控制系統及相關設備介紹??  高壓開關柜和高壓變頻軟起動器組成高壓電動機控制系統,負責

  • 分類:成功案例
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2014-10-21
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詳情

 一, 石化煉油項目中鼓風機的作用

  在石化煉油工藝過程中,相關設備在運行時需要有一定壓力和溫度的空氣來作必要的工藝處理,要達到此條件就必須使用風機進行壓縮,所以鼓風機系統是石化煉油生產環節中的重要設備組成部分,而拖動鼓風機的電動機功率一般都比較大,也是石化行業中主要的用電負荷之一。

  石化煉油廠外觀圖

 

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鼓風機電氣控制系統及相關設備介紹

 

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  高壓開關柜和高壓變頻軟起動器組成高壓電動機控制系統,負責電動機的起動、運行和保護控制。然后電動機拖動鼓風機進行空氣壓縮,為煉油工藝中提供必要壓縮氣體。其具體工作流程是:10KV高壓電源通過高壓電纜從變電站引到高壓開關柜,經切換柜與高壓變頻軟起動器后到高壓電動機,用來控制電動機及鼓風機的正常起動和安全運行。鼓風機的作用是將濾清的空氣進行壓縮并送入儲氣罐,然后按工藝要求送煉油設備現場。

  二, 項目中鼓風機及高壓配電系統的主要參數

  此項目在河北省某石化煉油工程現場,鼓風機采用陜鼓軸流鼓風機,其轉速為5700轉/分,配套電動機主要參數為9000KW,電壓等級10KV,額定電流623A,堵轉電流4.51倍,電動機轉速1490轉/分,經變速箱升速后驅動軸流鼓風機。該系統高壓配電主要電網參數為110KV變電站提供一條10KV高壓專線,其短路容量為60MVA,整個項目用電負荷電力公司按16500KW給定,從變電站到項目所在地還有5公里的架空線纜,在用電高峰時其電網壓降較大。針對此供電條件及用電負荷進行仿真計算,得到其結果后分析,采用一般的降壓軟起動器來起動此電動機時(起動電流最小有2.5Ie以上),其電網壓降可能會超過25%以上同時還會因過流造成電網跳閘,對系統中其它設備的安全運行會有很大影響。而采用高壓變頻軟起動器方案來起動此電動機(起動電流在額定電流以下),它可以滿足以上電網條件,同時電網壓降也很小。

  三, 鼓風機系統在起動過程中對電網系統影響的分析

  由于鼓風機系統在其整個項目中占用功率較大,特別是在起動過程中采用一般降壓軟起動裝置來起動此電動機時,其起動電流對電網的沖擊是很大的,若起動電流參數設置不當還會導致開關柜過流跳閘以及電網壓降過大影響其它設備正常運行等問題。在本案中所提供的電網短路容量小及線路過長的原因,此電動機是不可能直接起動的,就是采用一般降壓軟起動也會電網壓降過大或起動過流等原因而影響鼓風機系統及電網中其它設備的正常工作。具體歸類分析如下:

  1,因鼓風機配套電動機功率較大,占整個線路容量的60%以上,若采用一般的軟起動器其起動電流達1500A以上,超過整個電網給定的電流極限值,電網壓降可能達25%以上,對主變壓器、高壓線路、控制開關柜、本機系統的影響是很大的。特別是本線路電網中其它設備因生產工藝的需要,在電機未起動前要提前開起來,但是過大的起動電流會導致電網壓降很大甚至因過流而跳閘,會造成這些設備因低電壓和跳閘停機,給整個設備系統的安全使用帶來很多很大隱患。

  2,由于此電網的特殊供電原因(短路容量小、線路長),要解決容量小電網壓降過大的問題,只有起動電流小的軟起設備,而采用高壓變頻軟起動器是能滿足以上要求的,它能確保電動機在起動時其起動電流小于500A(小于額定電流)以下,電網壓降只有2%左右,對整個項目電器設備系統沒有任何影響和沖擊。

  3,采用高壓變頻軟起動器后也可減少設備的投資和運行費用,可在原有的基礎上不用另外增加其它設備和投資就可以很好解決電動機的起動與其它設備的用電問題,也不需要變電站放大容量增加運行成本和費用。

  四, 高壓變頻軟起動器在此工程方案中的具體應用情況

  1,高壓變頻軟起動器的選型說明

  根據該項目工程的需要,經過雙方多次溝通與技術交流,最后按電動機9000KW功率,電壓等級10KV的參數情況,選用大禹電氣GBRQ-10000-10/10-B,電壓等級為10KV的高壓變頻軟起動器是可以滿足起動要求的。因鼓風機為一般負載,加之電動機堵轉電流為4.5不是很大,所以變頻軟起的主要器件采用一般標配容量和配置即可滿足現場起動要求,完全能達到較好的起動效果。同時特別說明高壓變頻軟起動器與高壓變頻器在控制原理上是一樣的,但它的主要器件選型是不一樣的。

  2,高壓變頻軟起動器此工程方案中的起動情況

  設備達到現場經過緊張的安裝和調試后,高壓變頻軟起動器的實際起動參數為,起動電流460A,起動時間190秒,電網壓降只有1.5%左右,電動機起動完成切換轉至運行狀態時電網電壓電流無任何波動和沖擊,完全達到技術設計要求。

  五, 項目工程高壓變頻軟起動器控制方案說明

  1,系統控制方案圖及工作過程

  根據用戶電機參數和電網配置要求,該項目方案采用10000KW,電壓等級10KV的高壓變頻軟起動器,一次方案如下圖。該系統的工作過程為:當高壓開關柜和高壓變頻軟起動器準備完好通低壓電源自動檢測正常后,高壓變頻軟起動器送一個允許合閘信號給開關柜。在高壓開關柜QF1合閘后,切換開關QF3及QF4先后自動合閘,起動高壓變頻軟起動器,輸出一個電壓頻率和幅值可以變化的工作電壓,電動機開始緩慢轉動起來,通過逐步提速后高壓變頻軟起動器輸出的電壓接近工頻時,延時2秒后QF3及QF4同時自動分閘,運行開關QF2合閘電動機轉入工頻運行,高壓變頻軟起動器自動退出起動。

  高壓變頻軟起動器一次方案圖

 

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  2,系統方案中主要設備及配置情況介紹

 ?、倨饎舆\行開關柜:它采用KYN28柜型,負責高壓變頻軟起動器的起動和運行保護開關。

 ?、谇袚Q中控柜:它由兩大部分組成,柜前裝有變頻軟起中控部分及顯示屏按鈕等。柜后由QF3QF4串由變頻軟起組成起動回路,QF2為旁路工頻運行開關。

 ?、垡葡嘧儔浩鞴瘢焊邏鹤冾l軟起柜內裝有移相變壓器,柜頂裝有冷卻風機。

 ?、芄β誓K單元柜:高壓變頻軟起柜內裝有多組功率模塊單元,以每相為單位運行串接,然后輸出三相電源到電動機,柜頂裝有冷卻風機。

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