Application du convertisseur de fréquence haute tension FGI FD5000 dans une usine pétrochimique d'approvisionnement en eau et de drainage

1. Aperçu

À l'heure actuelle, le monde est troublé par la pénurie d'énergie, la situation énergétique de la Chine étant particulièrement grave. Face à une telle réalité, le pays a pris une série de contre-mesures, c'est pourquoi il a promulgué la « Loi sur la conservation de l'énergie » et a appelé l'ensemble de la société à construire une société économe en ressources. La transformation des économies d'énergie est l'un des moyens efficaces. Elle comporte de nombreux aspects, parmi lesquels la régulation de la vitesse de conversion de la fréquence du moteur haute tension et haute puissance pour réaliser des économies d'énergie, constitue sans aucun doute le plus grand potentiel d'économie d'énergie. Avec la maturité croissante de la technologie de conversion haute tension et haute fréquence, il est possible d’appliquer cette technologie aux pompes à eau haute puissance dans les usines de traitement de l’eau. C'est dans cette situation que l'usine d'approvisionnement en eau et de drainage de Sinopec xx Co., Ltd. étudie et transforme la technologie de conversion de fréquence haute tension de l'équipement de pompe à eau.

2  Plans de mise en œuvre

Sinopec Co., Ltd. est connue comme la perle de Sinopec et est bien connue dans la province du Shandong. usine d'approvisionnement en eau et de drainage pétrochimique pour le système d'approvisionnement en eau de l'entreprise, la station de distribution d'eau de Xixia est l'une des unités subordonnées de l'usine d'approvisionnement en eau et de drainage, capacité d'approvisionnement en eau de conception quotidienne de 200 000 tonnes, la salle des pompes à eau claire est équipée de cinq unités de pompe, la puissance de l'unité est de 550 kW/6 kW, transformez toute vitesse constante avant de fonctionner, la taille de l'eau en modifiant la taille du réglage d'ouverture de la vanne. Le but du contrôle de la pompe à eau : maintenir constante la pression hydraulique du variateur de fréquence ; Sous l'ouverture maximale de la sortie de la pompe, modifiez la fréquence de sortie via le convertisseur de fréquence pour ajuster l'alimentation en eau à la vitesse nécessaire pour modifier l'alimentation en eau ; pour réduire l'impact du démarrage et de l'arrêt de la pompe sur le réseau de canalisations.

Après plusieurs enquêtes et le rapport qualité-prix, l'usine d'approvisionnement en eau et de drainage pétrochimique a décidé de choisir l'onduleur haute tension de la série FGI FD5000 produit par FGI Science And Technology Co., Ltd. , pour la transformation de la régulation de vitesse des groupes motopompes 2# et 4# de la station de distribution d'eau Xixia. Après la coopération du personnel technique des deux parties, le plan de transformation de conversion de fréquence de l'unité de pompage a été formulé conjointement. Le schéma de l'équipement de terrain est présenté dans la figure 1 ci-dessous. Le schéma de transformation adopte la forme d'une zone 2, c'est-à-dire que le convertisseur de fréquence haute tension entraîne n'importe quelle unité de 2 # et 4 # de la station de distribution d'eau. Lorsqu'une des unités est défectueuse ou réparée, le variateur de fréquence entraîne l'autre unité pour l'opération de conversion de fréquence. Les unités 2# et 4# de la station de distribution d'eau sont du même type, et les principaux paramètres du moteur et de la pompe de l'unité 2# sont les suivants:

L'usine pétrochimique d'approvisionnement en eau et de drainage a décidé de choisir le convertisseur de fréquence haute tension FGI FD5000, un système de contrôle à deux vitesses vers des unités de pompe à eau 2 #, 4 # pour la transformation de la régulation de vitesse.

Convertisseur de fréquence haute tension FGI FD5000, il s'agit d'un dispositif de contrôle de convertisseur de fréquence haute tension CA entièrement numérique, utilisant la technologie avancée de phase de décalage de porteur de série d'unités de puissance, la méthode de modulation PWM à onde sinusoïdale, l'interface de fonctionnement chinoise complète, avec une fiabilité élevée, des performances supérieures, une utilisation facile et d'autres caractéristiques, les exigences de conception spécifiques sont les suivantes:

(1) L'efficacité du système est élevée. Dans les conditions de fonctionnement nominales, le rendement total est supérieur à 96 % et le rendement partiel du convertisseur de fréquence est supérieur à 98 %.

(2) Le côté entrée est une rectification à 36 impulsions, et la tension harmonique et le contenu du courant harmonique du réseau électrique provoqués par le convertisseur de fréquence répondent aux exigences techniques de l'IEEStd519-1992 et du GB/T14549-93 « Harmoniques du réseau électrique public de qualité de l'énergie. ".

(3) Le facteur de puissance d'entrée nominal du variateur de fréquence est supérieur à 0,96, sans le dispositif de compensation du facteur de puissance.

(4) Le contenu harmonique de sortie de l'onduleur est faible et peut entraîner un moteur haute tension ordinaire sans augmenter l'augmentation de la température du moteur ni réduire la capacité du moteur, le câble du moteur a n'importe quelle limite de longueur ; protéger l'isolation du moteur contre les dommages causés par les contraintes dv/dt ; la durée de vie de l'équipement n'est pas réduite en raison du couple harmonique.

(5) Il a la fonction de contournement de l'unité. Lorsqu'une unité tombe en panne, le système peut la contourner automatiquement et continuer à fonctionner pour garantir la fiabilité du système.

(6) Plate-forme d'exploitation entièrement chinoise, écran LCD couleur réelle de 10,4 pouces, fonctionnement direct de l'écran tactile, plus adapté à l'utilisation des habitudes chinoises.

(7) La structure modulaire du groupe motopropulseur est interchangeable et facile à entretenir.

(8) La plage de tension d'entrée est large et peut fonctionner en continu dans les 6KV (± 20%).

(9) L'unité de puissance est contrôlée par une communication par fibre optique, une isolation complètement électrique et une forte anti-interférence.

(10) Régulateur PID intégré, qui peut réaliser un fonctionnement en boucle fermée.

(11) L'API intégré permet un contrôle flexible de différents sites d'application.

3. Avantage d'application

Le convertisseur de fréquence haute tension FGI FD5000 a été testé avec succès et a passé l'acceptation de l'usine d'approvisionnement en eau et de drainage pétrochimique. Le convertisseur de fréquence haute tension FD5000 a bien fonctionné. Du point de vue de l'effet d'application du convertisseur de fréquence en fonctionnement, l'objectif de la pompe a été pleinement atteint et ses avantages avant la transformation se reflètent dans:

(1) Facile à utiliser et facile à observer.

Toutes les données et l'état de fonctionnement de l'onduleur peuvent être affichés sur l'écran d'affichage de l'ordinateur supérieur, tels que la fréquence de fonctionnement, la tension d'entrée, le courant d'entrée, la tension de sortie, le courant de sortie, la boucle fermée ouverte, la valeur de pression, etc. Le fonctionnement de l’écran d’affichage supérieur de l’ordinateur est simple et clair, facile à observer.

(2) Le convertisseur de fréquence fonctionne de manière stable et offre de bonnes performances.

Depuis que le convertisseur de fréquence haute tension FGI FD5000 est mis en service, le fonctionnement est stable, le réglage de la vitesse est fluide et fiable, la tension et le courant sont normaux et aucun phénomène anormal ne se produit.

(3) Réduire l'intensité de travail du personnel en service.

Parce que le convertisseur de fréquence a la fonction de liaison de vanne, avec le changement d'alimentation en eau, le personnel en service via le système de surveillance à distance par micro-ordinateur en service, n'a plus besoin d'ouvrir et d'arrêter fréquemment les pompes et les vannes, la charge de travail est considérablement réduite.

(4) Contrôle de pression constante.

Le contrôle de pression constante en boucle fermée est adopté. L'utilisateur n'a qu'à régler la pression requise en fonction des besoins réels d'approvisionnement en eau. Le variateur de fréquence fonctionne automatiquement avec une pression constante. Le réglage de la pression est pratique, précis et stable, pour garantir le fonctionnement stable du réseau de canalisations et améliorer la qualité de l'approvisionnement en eau.

(5) Coûts de maintenance réduits.

Étant donné que le convertisseur de fréquence réalise un démarrage progressif du moteur, le courant de démarrage est faible, il n'y a pas d'impact mécanique sur l'unité de pompe, la réduction du débit est également propice à la réduction de la possibilité de cavitation de la pompe centrifuge, prolongeant ainsi la durée de vie de la pompe, du moteur et de la vanne, réduisant considérablement la charge de travail de maintenance et les coûts de maintenance.

(6) Analyse de l'effet d'économie d'énergie:

La transformation est l'eau de production des usines d'approvisionnement et de drainage des eaux pétrochimiques. Dans l'eau de production, la centrale électrique est un grand ménage et la pression d'approvisionnement en eau est principalement destinée à répondre à la demande de la centrale électrique. L'usine d'eau ouvre généralement deux pompes pour répondre aux besoins d'approvisionnement en eau. Lors du réapprovisionnement de la centrale électrique, la pression d'alimentation en eau doit être augmentée à 0,56 MPa et le premier approvisionnement en eau dure environ 20 à 30 minutes. Il n'y a pas de règle certaine. Lorsque l'approvisionnement en eau n'est pas reconstitué, la pression est maintenue à 0,50 MPa. Après transformation de conversion de fréquence, en utilisant une alimentation en eau à pression constante, à partir de la figure 6, la pompe à fréquence variable et la pompe à fréquence industrielle fonctionnent selon une courbe caractéristique parallèle, la courbe de fonctionnement de la pompe à fréquence industrielle est illustrée dans la figure F1, le point C est le point de fonctionnement de la pompe unique. , F2 est la même courbe caractéristique de fonctionnement de la fréquence d'alimentation de la pompe, A est le point de fonctionnement, tête Ha = Hf, débit Qa = 2 Qf. Lorsque le débit passe de Qa à Qb, la courbe de résistance du réseau de canalisations devient R2 et la correspondance ci-dessus est toujours vraie. A ce moment, la perte de la ligne de tête est δ H=2 * (Hb-Ha) (lors du réglage des vannes de deux pompes) ou δ H=He-Ha (lors du réglage des vannes d'une pompe). En utilisant une pompe à fréquence variable et une alimentation en eau courante parallèle de pompe à fréquence industrielle, F3 pour la courbe caractéristique de pompe à fréquence fonctionnant seule, F3, F1 sous le fonctionnement parallèle du principe égal de la tête de travail, somme du débit, courbe de fonctionnement de deux pompes F4, le débit Qb = Qd + Qf tête Ha = Hd = Hf, d'après la figure 6, lorsque plus la réduction de débit est importante.