摘要：變頻技術在熱力行業(yè)的作用日益舉足輕重，同時必須深入的研究以取得進步的技術成就，才能使變頻科技技術在熱力行業(yè)良好地發(fā)揮生產力。通過多年的實踐摸索和綜合研究，對磁通優(yōu)化功能深入分析，解決了實際應用中的最終問題；電流互感器的接法研究也解決了準確得到運行參數(shù)的問題；熱力設備一用一備的運行情況采用變頻器一拖多解決，創(chuàng)造了3種解決方案，得出最優(yōu)方案；在熱力行業(yè)中，廣泛應用的恒壓供水系統(tǒng)及穩(wěn)壓系統(tǒng)，采用6種方法5種控制器的新技術，得出創(chuàng)新方案。

　　Abstract：Frequencyconversiontechnologyinthermalpowerindustrybecomesincreasinglyplayadecisiverole，Atthesametimemustbestudiedinordertoprogressoftechnologyachievements，Inordertomakethefrequencyconversiontechnologyinthermalpowerindustrywellproductivity，Throughyearsofpracticeandresearch，Analyzesthoroughlytothemagneticfluxoptimizationfunction，Tosolvethepracticalapplicationinthefinalproblem；Currenttransformerconnectionmethodalsosolvestheaccurateoperationparametersoftheproblem；Thermalequipmentwithapreparationoperationusinginvertermulti-splitsolution，Created3kindsofsolution，Obtainsthesynergy，Inthethermalpowerindustry，Widespreadapplicationconstantpressurewatersupplysystemandconstantpressuresystem，Usingthe6methodsof5kindsofcontrollerofnewtechnology，Obtainstheinnovationplan。

　　關鍵詞：變頻；熱力；磁通優(yōu)化；電流互感器；變頻器一拖多；恒壓供水；控制器

　　Keyword：Frequencyconversion；Thermal；Fluxoptimization；Currenttransformer；Invertermulti-split；Constantpressurewatersupply；Controller

　　引言：變頻技術雖然應用廣泛，但因熱力行業(yè)有其顯著特點，對變頻技術要求深入，因為相關文獻很少，所以我研究了多項新技術，本文要達到的目標是將以下所研究的創(chuàng)新變頻技術方案在熱力行業(yè)實現(xiàn)最優(yōu)應用。這樣對于整個熱力行業(yè)的發(fā)展和效益有深遠的意義。

　　在熱力行業(yè)從事電氣設計及現(xiàn)場施工多年，在實際工作中發(fā)現(xiàn)許多技術問題，這些問題由于熱力行業(yè)的特殊性以及問題的深入性，造成行業(yè)內的空白，經過多年的研究，取得了許多成果。

　　在某家屬樓換熱站中，45KW循環(huán)泵電機，在變頻器應用標準宏，參數(shù)全部應用標準宏默認設置，采用變頻器與參數(shù)的默認功率相同功率值的電機，變頻器外部接線僅為一個調節(jié)頻率的電位器和一個啟動用的觸點（為中間繼電器輔助觸點，中間繼電器線圈在主回路中，組成簡單的啟停回路），即變頻器所連接的回路即簡單又正常，參圖表1，但啟動幾分鐘后，變頻器在基本型控制盤顯示f0001即過流，變頻器立即停止。對于這個問題極少遇到，查閱相關資料無顯示，經過實驗，電機及接線正常，主回路和二次回路正常，問題集中到變頻器當中，在查閱內部參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)參數(shù)2602設定為1啟用磁通優(yōu)化功能，因為若要增大磁通，會使鐵心飽和，從而導致過大的勵磁電流，嚴重時會因繞組過熱而損害電機［1］。磁通優(yōu)化功能可根據負載大小調整磁通幅值，從而節(jié)省能量……；而循環(huán)泵負載屬于風機泵類負載，隨著轉速而逐漸增大，不斷調整磁通幅值勢必影響電流。從而導致不正常。對于abbacs510變頻器參數(shù)2602應設定為0禁止磁通優(yōu)化功能，但是在上代型號abbacs400變頻器中，無2602這個參數(shù)，可見這個參數(shù)為新加入，還不成熟，所以要將其功能禁止，其它設備不變，禁止后，運行正常。

　　一個值得注意的問題是：電流互感器要接在變頻器以上，因為儀表一般是要求50HZ工作。但是變頻器顯示的是輸出電流，電流互感器要接在變頻器以上則是顯示變頻器輸入電流，這在工程實踐中出現(xiàn)兩者不一致，導致誤判斷，誤操作必須引起注意。

　　圖表1變頻器控制原理圖Chart1Frequencychangercontrolscheme

　　在熱力行業(yè)，存在熱力設備一用一備的運行情況，如果采用兩臺變頻器各自配用電機，會造成很大浪費，可采用變頻器一拖多解決，變頻器一拖多可以實現(xiàn)設備全部啟動的運行方式，也可以實現(xiàn)變頻器一拖多設備單獨運行方式，注意在次我僅研究變頻器一拖二設備單獨運行，不同時運行方式。以上是常見回路，采用雙投刀閘切換電機，但我經過研究發(fā)現(xiàn)，切換電機時，易造成帶負荷拉合刀閘的缺陷，于是我研究以下方法采用改進設計，改進方法一，參圖表二：

　　圖表2改進方法一Chart2Correctivemethodone

　　改進方法一，參圖表二在變頻器下接入一個電壓繼電器，檢測電壓，啟動時，電壓電流均無，可正常啟動；啟動后電流即存在，繼電器KV動作，而電壓繼電器要達到一定值后才動作，所以導致變頻器停止。此方法不合適。

　　改進方法二，參圖表3，啟動時，時間繼電器未啟動，變頻器可正常啟動；啟動后電流即存在，電流繼電器KC動作，而時間繼電器要達到一定時間后才動作，所以中間繼電器KA不動作，不會導致變頻器停止。當帶負荷拉開雙投刀閘時，電流繼電器失電，中間繼電器KA動作,導致變頻器停止，避免帶負荷合刀閘，但不能避免帶負荷拉刀閘。

　　改進方法三，將刀閘換成兩個接觸器，并在控制回路互鎖，這樣避免帶負荷合刀閘，也避免帶負荷拉刀閘，接線簡單。

　　圖表3改進方法二Chart2CorrectivemethodTWO

　　在熱力行業(yè)中，廣泛應用的恒壓供水系統(tǒng)及穩(wěn)壓系統(tǒng)，保持管網水壓恒定，這種系統(tǒng)給定量是不變的，屬于恒值控制系統(tǒng)。如在全城熱網循環(huán)系統(tǒng)中的補水系統(tǒng)或二次網穩(wěn)壓系統(tǒng)存在定壓補水。在設計工作中，存在變頻補水耗能問題，存在接線復雜問題。耗能問題是變頻補水達到給定壓力時，變頻器仍有低頻輸出，實際上，在此狀態(tài)下，不應有輸出功率，但由于PID調節(jié)問題及管網波動勢必造成調節(jié)壓力的功率輸出。這就造成能量消耗，對于全城性的熱網系統(tǒng)，這種浪費非常巨大。通過研究，發(fā)現(xiàn)一些變頻器的休眠功能非常實用，適合應用在頻率區(qū)段之中，比如低頻輸出為0~5HZ區(qū)段時，此時為給定壓力到達狀態(tài)，可以應用休眠功能，使頻率輸出為0，這樣就解決了耗能問題。

　　接線復雜問題是目前行業(yè)最為廣泛的問題，這是由于設備本身造成的。恒壓供水系統(tǒng)的設計有傳統(tǒng)接線方式和控制器接線方式，傳統(tǒng)接線方式為用繼電器接觸器搭建電路，變頻器調節(jié)壓力，給定信號可以外部或內部PID調節(jié)器輸出控制?？刂破鹘泳€方式為用控制器搭建電路，用軟電路代替硬電路簡化了實際接線，這取得了很好的實際效果。首先，采用通用控制器來實現(xiàn)，通用控制器一般布置在現(xiàn)場電器設備旁，它可以實現(xiàn)對全部設備的控制，并且可以將運行故障等參數(shù)上傳至城市的調度指揮中心。在通用控制器中寫入定壓補水系統(tǒng)的應用程序，可以實現(xiàn)調節(jié)功能。因為通用控制器布置在現(xiàn)場，可以實現(xiàn)現(xiàn)場操作，但是加上其他設備的接線例如控制線，信號線，造成接線復雜，同時通用控制器芯片處理能力必須極強，包括數(shù)據處理，控制處理，故障處理，通訊處理等等，會造成不穩(wěn)定因素；于是實驗可編程序控制器來實現(xiàn)，簡化了實際接線，但是存在編程問題，雖然一些專業(yè)工程師可以完成，但是對于廣大從業(yè)人員來說是專業(yè)性很強的技術工作，許多單位不得已高薪聘請專業(yè)公司來完成，同時調試維護極為不便；在工程實踐中，出現(xiàn)供水控制器，這種控制器就是利用恒壓供水系統(tǒng)的功能相對一致，步驟相對固定，所以成為一種獨立的控制器，而且程序固化在控制器內部，不須要編程，使復雜的編程工作得以簡化，這不失為一種極佳的解決方案。但是這種控制器也是存在接線相對復雜的現(xiàn)象；通過研究，利用變頻器自帶一種控制單元，完全解決以上問題，是幾種方案中最佳的方案。這種控制單元有兩種類型，一種是PFC以及SPFC。

　　PFC交替式控制模式又可分為1+6（1個調節(jié)設備)+（6掛網設備）方式；1+3+3臺（1調節(jié)設備)+（3掛網設備）+（3備用設備）方式；自動切換方式：1-6設備。第一種方式主回路接線為1臺電機接變頻器，其他設備最多6臺接工頻。首先第一臺變頻所帶設備，由變頻器自身PFC控制器控制恒壓供水的調節(jié)，如果不能滿足要求，就由PFC控制器調節(jié)啟動第二臺設備至第6臺設備，直到滿足要求，當恒壓供水的調節(jié)滿足時，就由PFC控制器按照相反的順序依次停止設備，但是第一臺設備總是最后停止?；ユi功能(如果使用了)能夠辨識出未激活(不使用)的設備，從而PFC調節(jié)器跳過這臺設備，調用下一臺可使用的設備。自動切換功能(如果使用了并且相對應地使用了開關和接觸器)能夠使各臺設備均攤負載時間。第二種方式主回路接線為1臺電機接變頻器，其他設備3臺接工頻，3臺備用。第三種方式主回路接線為每臺電機均接變頻器和工頻兩路，但是變頻器僅一臺，設備最多接6臺。自動切換功能能周期性地調整各臺電機調用的位置-例如調速電機成為最后被調用的輔助電機，而第一臺輔助電機成為調速電機。這種PFC控制器顯著優(yōu)點就是接線簡單，控制便利，接線方式靈活，完全自動化，十分理想。但是它存在直接啟動的弊病

　　SPFC循環(huán)軟啟應用(最多6臺電機），克服了PFC交替式控制模式的缺點，達到最優(yōu)設計，主回路接線為每臺電機均接變頻器和工頻兩路，但是變頻器僅一臺，設備最多接6臺。主回路接線為與PFC交替式控制模式第三種方式相同。但是它由變頻器去啟動輔助設備，首先變頻啟動第一臺設備，由變頻器自身PFC控制器控制恒壓供水的調節(jié)，如果不能滿足要求，就由PFC控制器控制變頻啟動第二臺設備，第一臺設備工頻，至變頻啟動第6臺設備，直到滿足要求，當恒壓供水的調節(jié)滿足時，就由PFC控制器按照相反的順序依次停止設備，即先啟先停，但是變頻器所帶設備總是最后停止。SPFC循環(huán)軟啟應用與PFC交替式控制模式第三種方式區(qū)別在于后者存在直接啟動的弊病。

　　通過以上詳細分析和研究，得到了以上技術及其各自特征，以上技術各有優(yōu)勢，在行業(yè)應用中將發(fā)揮舉足輕重的作用，這些多年研究成果，希望對社會各行業(yè)有所貢獻，發(fā)揮它的最大作用。