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1 方案背景與目標(biāo)

空氣分離，簡(jiǎn)稱空分。是指應(yīng)用低溫冷凍原理從空氣中分離出其組分（氧、氮和氬、氦等稀有氣體）的過(guò)程。一般先將空氣壓縮，并冷至很低溫度，或用膨脹方法使空氣液化，再在精餾塔中進(jìn)行分離。

在空分設(shè)備中，壓縮是至關(guān)重要的一環(huán)，它直接影響到設(shè)備的效率、穩(wěn)定性和節(jié)能性能。空分設(shè)備主要通過(guò)空氣分離技術(shù)生產(chǎn)液氧、液氮等氣體，其中壓縮機(jī)及其變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為核心部件，承擔(dān)著空氣壓縮的關(guān)鍵作用。隨著空分技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多高效節(jié)能的壓縮技術(shù)。例如，壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能化控制系統(tǒng)的引入等，都將有助于提升壓縮效率，減少能量浪費(fèi)。

2 方案詳細(xì)介紹

（1） 雙級(jí)壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖

QF1為用戶側(cè)電源斷路器，由上級(jí)用戶開(kāi)關(guān)提供；

QS1為隔離開(kāi)關(guān)，KM1為高壓固定式真空接觸器，當(dāng)變頻器系統(tǒng)檢修時(shí)，先分?jǐn)郖M1高壓接觸器，再分?jǐn)喔綦xQS1刀閘，從而高效兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)變頻調(diào)速裝置從電網(wǎng)完全隔離。如需對(duì)移相變壓器進(jìn)行檢修，必須先驗(yàn)電，再掛接地線；接地線可以掛在KM1高壓接觸器兩端任意一側(cè)；如不掛接電線，在檢修前，確認(rèn)上級(jí)高壓開(kāi)關(guān)斷路器QF1處于分閘位置；確認(rèn)上級(jí)高壓開(kāi)關(guān)斷路器接地刀閘已經(jīng)閉合。同時(shí)，在上級(jí)高壓開(kāi)關(guān)斷路器上掛檢修標(biāo)志牌，禁止合閘提示牌。

T1為12脈波移相整流變壓器，變壓器額定容量為：1450KVA，變壓器輸入電壓為10KV，并且變壓器有兩個(gè)抽頭，分別為+5%，-5%；當(dāng)電網(wǎng)電壓高時(shí)（大于10500V）,可以將變壓器抽頭接到+5%檔位；當(dāng)電網(wǎng)電壓低時(shí)（小于9500V），可以將變壓器抽頭接到-5%檔位。

QF11,QF12,QF13,QF14為低壓斷路器，用于分?jǐn)嗟蛪鹤冾l單元；在低壓交流進(jìn)線側(cè)配置充電回路，用于對(duì)整流單元、逆變單元模塊內(nèi)部電容充電，從而降低充電電流。

（2） 變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸入輸出接口

每個(gè)逆變單元可以采用RS485通訊方式進(jìn)行通訊，通訊協(xié)議為MODBUS-RTU，也可以采用開(kāi)關(guān)量進(jìn)行啟停控制。每個(gè)逆變單元頻率可以單獨(dú)給定，給定方式可以為通訊方式，也可以為模擬量輸入輸出控制方式。

（3） 變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外形尺寸圖

高效兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)變頻調(diào)速裝置正視圖

注：移相變壓器和刀閘的操作面，柜門采用螺絲緊固，維護(hù)空間相對(duì)要求較小。正常情況下，一年需要對(duì)變壓器進(jìn)行一次維護(hù)，正常維護(hù)時(shí)，前面預(yù)留0.6米維護(hù)及維修空間。

高效兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)變頻調(diào)速裝置背視圖

操作界面                     高壓電纜進(jìn)線口

左圖為變頻器的操作面，能夠正常分合接觸器，也能夠通過(guò)觸摸屏正常啟動(dòng)四臺(tái)變頻器。接觸器的分合閘按鈕，急停按鈕，需要有防護(hù)罩，防止人員誤分合接觸器，誤按急停按鈕。觸摸屏需要有密碼保護(hù)，對(duì)變頻器進(jìn)行啟停操作，需要登錄后，才允許就地啟停變頻器。

3 代表性及推廣價(jià)值

l 雙極螺桿機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為模塊化設(shè)計(jì)，兼容性好，可靠性更高。

l 系統(tǒng)具有全中文7寸觸摸屏，觸摸屏可對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

l 可顯示輸入電壓、輸出電壓、輸入電流、輸出電流等數(shù)據(jù)，并能記錄操作記錄和故障記錄。

l 系統(tǒng)采用12脈沖整流，共直流母線方式。

l 整流單元和逆變單元采用水冷型。

l 隔離變采用強(qiáng)迫風(fēng)冷卻方式。

l 采用12脈沖隔離高效變壓器，額定負(fù)載工況下，效率不小于98%。

l 具備完善的保護(hù)功能，主要有以下保護(hù)：過(guò)電壓、過(guò)電流、欠電壓、短路保護(hù)、變頻器過(guò)載、電機(jī)過(guò)載保護(hù)、半導(dǎo)體器件的過(guò)熱保護(hù)、瞬時(shí)停電保護(hù)等，并能聯(lián)鎖分?jǐn)噍斎雮?cè)開(kāi)關(guān)。