Применение привода среднего напряжения в охлаждении NC на ароматическом углеводородном заводе

Ароматический углеводородный завод, о котором идет речь, является одним из крупнейших объектов кристаллизации в Китае в Китае, с годовой производственной мощностью 1,6 млн. Тонн и требуемым годовым временем эксплуатации, превышающим 8000 часов. Устройство компрессора разработано без резервного компьютера с использованием внутреннего изготовленного центробежного компрессора 3MCL1106 с диапазоном переменной скорости 60–110% и однократной мощностью 30 МВт.

Моторные спецификации:

На основании технических требований клиента и параметров двигателя, был выбран каскадный многоуровневый многоуровневый привод среднего напряжения на Nancal Electric. Аппаратное обеспечение системы в основном состоит из нефтяного трансформатора, переключающего фазовую, силу, системы управления и системы охлаждения.

Ключевые функции компонента:

(1) Трансформатор с изменением фазы нефти.

• Высокоэффективная тепловая рассеяние

• Устойчивый к короткому кругу дизайн

• Многослойная технология герметизации

• Обеспечивает высокую надежность и продолжительный срок службы в суровых промышленных средах с низким уровнем отказов

(2) Система охлаждения воды

• Избыточные насосы

• Механизм переключения с двойным пути

• Интеллектуальная система мониторинга

• Коррозионные материалы

• Значительно повышает устойчивость к систему и надежность

(3) Общая надежность системы

В первую очередь зависит от силовых ячеек и производительности системы контроля.

NC COOL-охлаждение MV VFD Ключевые спецификации:

Рисунок 1. Диаграмма одной линейки системы с частотным приводом переменной частоты

2.1 Структура и особенности силовых клеток водяного охлаждения

Силовая ячейка с водяным охлаждением принимает интегрированную и модульную конструкцию, включающую следующие ключевые аппаратные компоненты: схема выпрямителя, цепь шины постоянного тока, цепь инверторного цепи и цепь управления передачей связи.

Технические спецификации:

• Использует IGBT 3300 В в качестве основных устройств переключения

• Напряжение силовых ячейки: 1450 В

• Ток силовой ячейки: 2100 А

• локомотив класс Igbts

• Длинные фильмы конденсаторы

Система охлаждения силовой ячейки:

• Диоды выпрямителей и модули IGBT монтируются на пластинах с водяным охлаждением

• Упрощенная гидравлическая конструкция с конфигурацией внедорожного/выходного отверстия (минимизация потенциальных точек утечки)

• Включает в себя 60 ° конических подключений для безопасного трубопровода

Усовершенствованная технология схемы привода:

• Особенности многоэтапного автоматического переключения сопротивления затвора во время работы (уменьшение потерь переключения и DU/DT примерно на 10%)

• Интегрирует технологию динамического зажима активного напряжения для эффективного подавления шипов напряжения IGBT

Силовая ячейка оснащена функцией обхода ячейки. Когда одна ячейка не стерла, неисправная ячейка может быть автоматически обойти, что позволяет оборудованию продолжать работать без выключения и поддерживать операцию полной нагрузки. В случае двух или более сбоев ячейки система может работать с растерянной емкостью. После обхода между обходной ячейкой и системой наблюдается окончательная механическая изоляция, гарантируя, что внутренние неисправности обходной ячейки не будут влиять на общую работу оборудования, что отвечает требованиям надежности этого проекта.

2.2 Избыточная конструкция основной системы управления

Основная система управления использует архитектуру с тройным ядерным (DSP+FPGA+ARM) с четким функциональным делением и высокой эффективностью. Основные функции управления:

• Все в одном дизайне с высокой интеграцией

• Устранение рисков окисления и ослабления от разъемов совета директоров

• Увеличенная противоположная способность

• Полностью герметичный пылевой корпус, который предотвращает как внешнее проникновение влаги, так и загрязнение проводящей пыли

Кроме того, система реализует комплексную избыточность посредством избыточных основных плат управления, избыточных источников управления, избыточной выборки напряжения/тока и избыточных оптоволоконных соединений между системой управления и ячейками питания. Эта полная конфигурация избыточности обеспечивает автоматическое переключение в течение 1 мс, обеспечивая непрерывную работу без выключения и поддержания непрерывных производственных процессов.

Рисунок 2. Схема конструкции избыточности основной системы управления

2.3 Низкое напряжение проезжая через функцию (LVRT)

В дополнение к надежной конструкции аппаратного обеспечения, для эффективного обращения к колебаниям переходного напряжения сетки и максимизировать непрерывность и безопасность промышленного производства, этот MV VFD оснащен функцией LVRT. Он может поддерживать долгосрочную распределенную работу при провале напряжения сетки до -40% и достигать прохождения езды с нулевым напряжением, значительно улучшая непрерывность эксплуатации системы во время колебаний сетки или мгновенной потери мощности.

Для таких сценариев, как суровые погодные условия, запуск большого оборудования в рамках завода или переключение сечения сетки, которые вызывают краткосрочные колебания питания, раскопки или даже прерывания - когда продолжительность раскопок напряжения приводит к падению напряжения питания ниже определенного порогового значения - функция LVRT активизирует. Благодаря интегрированным технологиям, включая буферизацию кинетической энергии, интеллектуальное ограничение крутящего момента для квадратных нагрузок и динамическое отслеживание скорости, он оптимально обрабатывает нестабильность питания, обеспечивая минимальные внешние нарушения для работы оборудования и поддержание непрерывной работы как основных, так и вспомогательных систем.

Рисунок 3. Диаграмма низкого напряжения проезжая через функцию (LVRT)

2.4 Перенос синхронизации пучок

С точки зрения общей конструкции производственной системы, функция бесплодной синхронизации синхронизации среднего напряжения может снизить ток нагрузки, обеспечить безопасность оборудования, сохранять непрерывность производства и оптимизировать энергоэффективность, преодолевая ограничения, вызванные высоким воздействием тока при традиционной передаче.

Передача нагрузки требует отслеживания амплитуды напряжения сетки, частоты и фазы в реальном времени, при этом регулируя выходные параметры привода для достижения синхронизации. Это предъявляет высокие требования на точность петли с фазовым петлей и возможности противоположных.

Процесс передачи синхронизации следующим образом:

(1) закрыть выключатель входящего цепи QF13, чтобы инициировать предварительную зарядку среднего напряжения;

(2) После завершения предварительной зарядки закройте QF1, чтобы зарядить привод, затем закройте QF11 после завершения самообследования привода;

(3) после получения команды старта от DCS привод ускоряет двигатель до ≥90% от номинальной скорости;

(4) При получении команды передачи от DCS привод приводит двигатель, чтобы достичь номинальной скорости и регулирует его амплитуду выходного напряжения и фазу, чтобы обеспечить частоту, амплитуду и фазу выходного напряжения привода, соответствующие напряжению сетки, сохраняя эти отклонения параметров в пределах пороговых значений для указанной продолжительности. Затем он закрывает выключатель частоты мощности QF12, останавливает выход привода и открывает выключатели схемы QF11 и QF13.

(5) Двигатель продолжает работу на частоте питания.