Дипломная работа: Реконструкция схемы внутристанционных коллекторов теплосети

7.2  Назначение системы

Преобразователь Частоты (ПЧ) предназначен для частотного пуска и регулиро­вания скорости вращения асинхронных двигателей мощностью в диапазоне 250-3150 кВт, с номинальным напряжением 3кВ, оснащенных короткозамкнутым ротором.

Применение ПЧ обеспечивает:

- значительное энергосбережение (до 60%);

- надежность работы и продление ресурса работы электродвигателей, а также приводимых ими в движение агрегатов и механизмов;

- исключение возникновения гидравлических ударов в системе трубопроводов и выхода из строя шестеренчатых или ременных передаточных механизмов;

- снижение аварийности оборудования и уменьшение затрат на ремонт и обслу­живание, а также сокращение аварийных простоев производства;

- интегрирование в автоматическую систему управления технологическими про­цессами предприятия.

В данном ПЧ реализована современная технология многоуровневого широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Она основана на сложении напряжения от отдель­ных последовательно соединенных по выходу силовых блоков. Тем самым осущест­вляется формирование выходного напряжения.

К питающей сети (3 кВ) ПЧ подключен первичными обмотками входного трансформатора. Питание к силовым блокам подключается с вторичных обмоток входного трансформатора по схеме коммутации, которая обеспечивает работу диод­ных выпрямителей для выходного напряжения 3 кВ. За счет чего значительно снижаются колебания тока в сети (особенно низкочастотные колебания).

Особенности:

- высокая эффективность: при номинальном режиме работы эффективность ра­боты системы превышает 96%, эффективность частотно-преобразующей части пре­вышает 98%;

- силовые блоки ремонтопригодны и взаимозаменяемы;

- наличие функции ограничения тока снижает возможность отключения ПЧ вследствие срабатывания защиты от превышения тока;

- выходное напряжение настраивается автоматически;

- функция отслеживания краткосрочного обесточивания (до 3 сек.) позволяет после восстановления питания продолжать работу в нормальном режиме;

- силовые блоки имеют свою, не создающую помех систему байпаса;

- силовые блоки управляются посредством оптоволоконных кабелей, что обеспе­чивает высокую устойчивость к электромагнитным помехам;

- встроенный PLC-контроллер осуществляет различное оперативное управление;

- 3 режима управления: местное, дистанционное (от выносного пульта) и управление от АСУ;

- имеет систему диагностики неисправностей, производит своевременное опове­щение о неисправностях, защиту, запись информации о неисправностях;

7.3  Конструкция и принцип действия

ПЧ имеют шкафную конструкцию. В зависимости от напряжения, мощности, мо­дели и других особых требований ПЧ имеют различные габариты и внешний вид. Высоковольтный привод частотно регулируемый асинхронный (ВПЧА) постав­ляются в виде функционально законченного оборудования, в состав кото­рого входят:

- ячейка с высоковольтным сухим трансформатором специальной конструкции;

- ячейка силовых модулей с IGBT транзисторами и с модулем управления ВПЧА (промышленный компьютер с сенсорным экраном).

 Принцип работы: основная цепь

Рисунок 7- Функциональная схема силовой части преобразователя частоты

В ПЧ реализован принцип переменный - постоянный - переменный ток с од­ним входным силовым трансформатором. Преобразование из постоянного в пере­менный ток выполнено в силовых блоках на IGBT-транзисторах.

Входной трансформатор первичной обмоткой (соединение звездой) подключает­ся к трехфазной сети 3кВ. Трансформатор изготовлен в сухом исполнении, имеет воздушное принудительное (внутри шкафа) охлаждение, обладает продолжительным ресурсом и не требует обслуживания. Вторичные обмотки соединены по схеме треугольник, при условии, что каждая группа вторичных обмоток отличается фазо­вым смещением трансформируемого напряжения. Сдвиг фазы напряжения на после­дующей группе вторичных обмоток относительно фазы напряжения на предыдущей группе вторичных обмоток определяется результатом деления 60 угловых градусов на количество групп вторичных обмоток (или количество силовых блоков).

Последовательное подключение силовых блоков при формировании выходного фаз­ного напряжения позволяет использовать в ПЧ IGBT-транзисторы, рассчитанные на напряжение, меньшее, чем получается на выходе преобразователя. Последовательное включение силовых блоков позволяет организовать работу ПЧ в режиме многоуровнего ШИМ преобразования. Такой режим позволяет снизить амплитуду выходной пульсации пропорционально количеству примененных фазных блоков.

Подключившись к выходам звездой, мы получаем возможность менять частоту ис­точника питания для электродвигателя.

Силовые блоки:

Схема силового блока приведена на рисунке 8. Входные цепи R, S, Т подключают­ся к низкому трехфазному напряжению вторичной обмотки трансформатора. На­пряжение с трансформатора через диодный трехфазный выпрямитель заряжает кон­денсаторы. Накопленная электрическая энергия конденсаторов расходуется однофазным мостом, состоящего из IGBT транзисторов Q1-Q4, для формирования напряжения ШИМ на выходах L1, L2.

Рисунок 8- Принципиальная схема силового модуля с IGBT транзисторами

Силовой блок, получив по оптоволоконному кабелю управляющий сигнал на открытие и закрытие IGBT-транзисторов Ql - Q4, формирует ширину импульса вы­ходного напряжения одной фазы. Каждая фаза имеет только 3 возможных значения выходного напряжения: при от­крытых Q1 и Q4 выходное напряжение L1 и L2 соответствует 1; при открытых Q2 и Q3 8 Безопасность жизнедеятельности

Одними из наиболее опасных факторов при эксплуатации тепловой сети являются:

а) работа трубопровода под давлением (до 10 кг/см2);

б) высокая температура теплоносителя (150 °С);

в) возможное превышение заданной температуры поверхности изоляции;

г) высокая чувствительность водяной тепловой сети к авариям.

8.1 Меры безопасности при эксплуатации тепловых сетей

Прокладка тепловых сетей, конструкция трубопроводов, тепловая изоляция, строительные конструкции тепловых сетей должны соответствовать требованиям действующих правил.

По территории предприятия должна предусматриваться надземная прокладка тепловых сетей на отдельно стоящих опорах.

Уклон трубопроводов тепловых сетей должен быть не менее 0,002 независимо от направления движения теплоносителя и способа прокладки теплопровода.

Материалы, трубы, арматуру для тепловых сетей следует принимать в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» Госгортехнадзора России.

Все соединения элементов трубопроводов должны быть сварными. Применение фланцевых соединений допускается для присоединения трубопроводов к арматуре и деталям оборудования, имеющим фланцы. Допускается приварка фланцевой арматуры к трубопроводам.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25