一種用於大型軸流壓縮機的變頻一拖多啟動方法與流程

2023-04-24 15:04:37

本發明涉及一種用於冶金以及風洞的大型軸流壓縮機的變頻一拖多啟動領域，特別涉及一種用於大型軸流壓縮機的變頻一拖多啟動方法。

背景技術：

在冶金產業或風洞試驗等多軸流壓縮機組供風的環境，通常都是以風機組陣列的形式進行部署風機，啟動是非常重要的環節，但是目前行業內針對10KV負載軸流壓縮機的通常做法都是以一對一啟動的形式進行啟動，而且啟動方式都是基於降壓啟動的方式，液阻方式或固態降補的方式進行，效率低下，設備利用率不高，而且不適應高海拔以及惡略環境使用，且不能短時高頻率反覆啟動，不能適應現代軸流壓縮機的使用情況，10KV軟啟動設備通常價格昂貴，一對一的配置會導致設備成本居高不下。啟動裝置只在軸流壓縮機啟動的過程中使用，正常供風過程中是啟動設備是閒置的，所以，追求高效率的多機啟動方式是目前行業內的大勢所趨。

本專利採用的是多機共用一臺變頻啟動，並且利用目前先進可靠的PLC控制技術，利用先進的邏輯控制算法，結合變頻器的高效和低擾動技術，大大提高了大型軸流壓縮機啟動的精度和設備利用效率，同時，對於10KV電網的衝擊可以有效的控制，提高用電質量，節約用戶成本投入。

技術實現要素：

本發明的發明目的在於：解決一臺變頻器啟動多臺大型軸流壓縮機的問題，以及啟動保護的問題。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為：

一種用於大型軸流壓縮機的變頻一拖多啟動方法，包括以下步驟：

Ⅰ.設定PLC中壓縮機啟動的電壓差參數值、標準電壓參數值以及標準電流參數值，將所述電壓差參數值設定為壓縮機啟動線路實測電壓值與壓縮機啟動時間段內理論計算線路電壓值的差值，所述差值包括一個最高值和一個臨界值；

Ⅱ.PLC實時採集壓縮機對應進線電源的電壓值、電流值、壓縮機故障信號、變頻器故障信號；

Ⅲ.向PLC輸入壓縮機對應的啟動編號；

當壓縮機對應進線電源的電壓值大於標準電壓參數值或者壓縮機對應進線電源的電流值大於標準電流參數值或者PLC採集到壓縮機故障信號或者PLC採集到變頻器故障信號，所述PLC結束啟動並發出報警信號；否則，所述PLC執行以下步驟：

1).所述PLC根據輸入的啟動編號，將變頻器的進線電源切換到被啟動壓縮機對應的進線電源供電；

2).所述PLC計算被啟動壓縮機對應進線電源的電壓值與標準電壓參數值的實際差值，然後根據實際差值與電壓差參數值做大小關係，來控制變頻器驅動被啟動壓縮機；當實際差值小於電壓差參數值，所述PLC控制變頻器的進線電源與被啟動壓縮機對應的進線電源斷開，同時將被啟動壓縮機切換到由被啟動壓縮機對應的進線電源供電；

Ⅳ.重複步奏Ⅲ，啟動下一臺壓縮機。

所述步驟Ⅲ中的根據實際差值與電壓差參數值做大小關係，來控制變頻器驅動被啟動壓縮機，具體步驟為：

Ⅰ.當ΔN>A時，PLC控制變頻器適當降低標準工藝啟動速度啟動；

Ⅱ.當ΔNA方式運行，運行中實時監測ΔN值，當ΔN>A時，PLC控制變頻器適當降低啟動速度，保證壓降不會太快，當ΔN<A時，PLC控制變頻器調節系統繼續按工藝要求啟動，以正常工況方式運行，直至最後正常運行，以確保整個起機過程不會將電網的電壓降超過極限值。

ΔN＞Nr-Nz＝A

其中Nr-Nz＝A，式中：

ΔN代表被啟動壓縮機對應進線電源的電壓值與標準電壓參數值的實際差值；

Nr代表T時刻實測電壓值電壓；

Nz代表T時刻理論計算線路電壓；

A代表設定的壓縮機啟動線路實測電壓值與壓縮機啟動時間段內理論計算線路電壓值的差值。

整個過程中，當實際系統電壓降低至臨界值時，整個啟動過程將暫停保持其現有轉速。當系統電壓低於臨界值，本次啟動將停止。啟動完成後，變頻器退出相應的啟動電源線路，有對應的中壓母線段持續供電。由1#電機啟動完成後進入2#電機啟動程序，1#電機自動由變頻運行轉到1#電機母線段運行，變頻器退出啟動線路，轉而提示進入下一個電機啟動程序。

啟動過程中，通過PLC邏輯算法，時刻監控1#以及其他線路的電流和電壓，一旦系統電壓壓降出線異常，將採取上述自動措施，除了當前電機的啟動指令需要人工下達，整個啟動過程都有PLC邏輯後臺自動執行，保證多機掛載一臺變頻器的複雜迴路操作簡單化。降低人工的複雜度，簡化操作流程。

在啟動2#電機時，自動化PLC收到啟動2#機的指令後，將檢查22AH櫃的傳至PLC的數據，檢查電壓電流的狀況，同時得到電氣系統正常的信號，準備啟動。啟動階段，PLC自動斷開16AH、36AH、13AH、11AH櫃的斷路器，將26AH、23AH合閘，將變頻器切換至2#機線路,PLC在監控1#、3#線路的同時，將按照上述步驟啟動2#機。3#機依此類推。多臺電機的情況下，系統會隨著電機數量的增加而陡坡式的增加整個系統的複雜度，但是通過PLC系統，整個的操作並沒有太複雜，複雜的線路切換和保護由PLC自動化系統完成。

變頻器故障情況下的控制：一旦變頻器向PLC故障報警時，而當電機正常而變頻器故障時，可自動斷開故障段(變頻啟動段)，同時禁止啟動下一段電機，確保電機正常安全，以滿足工藝生產要求。

如若PLC故障：將控制開關轉至手動控制，此時現場變頻器面柜上手動控制，不經過PLC，由常規中壓櫃電氣元件控制。

電機故障：無論系統處於自動控制還是手動控制，均可切斷電機電源進行保護。

PLC並控制中壓櫃電氣執行器件進行合分閘動作，且由電流繼電器、中壓櫃的輔助觸點等器件反饋信號，控制器、執行器等共同構成控制迴路。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。