吹潮视频国产_亚洲熟妇无码乱子AV电影_乱淫免费视频_高清黄色免费av_欧美 亚洲 国产 第一页_猫咪av永久网址www大全_久久人妻无码精品系列_强被迫伦姧高潮无码bd电影_免费在线观看流畅av_亚洲一区二区三区AV激情

希望森蘭科技股份有限公司
搜索
| EN
系統(tǒng)解決方案
專業(yè)誠信 · 開放合作 · 職業(yè)高效 · 團(tuán)結(jié)務(wù)實(shí)
系統(tǒng)解決方案
電力 建材 造紙 市政 有色金屬 石油石化 裝備制造與智能制造 港口與機(jī)場 軌道交通 新能源 充電集群 鋼鐵行業(yè)
森蘭高壓變頻軟起及無功補(bǔ)償一體化裝置在LNG項(xiàng)目上的應(yīng)用

摘要:本文通過森蘭一拖二高壓變頻軟起及無功補(bǔ)償一體化裝置在天然氣液化(LNG)生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況,介紹了該裝置的原理和工作性能,分析了該裝置的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)際意義。該裝置具有變頻驅(qū)動電機(jī)無擾投切至工頻以及無功補(bǔ)償(SVG)兩種工作模式,可以根據(jù)用戶需要靈活切換,并且具備一鍵啟動功能,操作方便,尤其適用于現(xiàn)場同時(shí)需要高壓變頻軟啟動和無功補(bǔ)償?shù)膱龊?,具有良好的?yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:高壓變頻軟起  無功補(bǔ)償  SVG  天然氣液化  壓縮機(jī)    

1. 企業(yè)概述及生產(chǎn)工藝流程簡介

1.1 企業(yè)情況概述

寧夏新珂源能源利用有限公司成立于2013年4月,廠址位于鹽池縣高沙窩工業(yè)集中區(qū),總占地面積163420平方米,建筑面積20856平方米,主要經(jīng)營天然氣凈化、液化加工。       

image.png

                                       

圖1  寧夏新珂源能源利用有限公司

公司一期建設(shè)年產(chǎn)22.8萬噸液化天然氣(LNG)項(xiàng)目,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,一是原材料充裕。長慶油田蘇里格氣田勘探儲量1.6萬億立方米,開采面積4萬平方公里。長慶油田蘇里格氣田天然氣產(chǎn)量答案大奧20億立方米。二是政府扶持力度較大。2013年1月19日,鹽池縣人民政府與長慶油田蘇里格氣田簽訂了《天然氣就地轉(zhuǎn)化框架協(xié)議》,長慶油田蘇里格氣田天然氣勘探開發(fā)實(shí)行就地轉(zhuǎn)化利用,保證當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)用氣,對所用氣量給予足額保障供應(yīng)。

公司目前的年產(chǎn)22.8萬噸LNG,項(xiàng)目生產(chǎn)的最終產(chǎn)品為液化天然氣(LNG),是經(jīng)過物理加工等處理的液態(tài)產(chǎn)品,該產(chǎn)品具有清潔環(huán)保、高效節(jié)能、使用安全、便于儲存及運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。該項(xiàng)目產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于城市燃?xì)庹{(diào)峰、工業(yè)加工原料、造船業(yè)、車船燃料等多個(gè)領(lǐng)域,對鹽池天然氣資源的利用和發(fā)展是必要和積極的,對地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的意義。

1.2 現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程簡介

天然氣液化是一個(gè)低溫過程,原料氣經(jīng)預(yù)處理后,進(jìn)入換熱器進(jìn)行低溫冷凍循環(huán),冷卻至-162℃左右就會液化。目前世界上已成熟的天然氣液化工藝有:節(jié)流制冷循環(huán)、膨脹機(jī)制冷循環(huán)、階式制冷循環(huán)、混合冷劑制冷循環(huán)、帶預(yù)冷的混合制冷循環(huán)等工藝。寧夏新珂源能源利用有限公司使用的工藝為混合冷劑制冷液化工藝,工藝流程如下圖所示:

image.png

圖2  混合制冷劑制冷液化流程

此裝置采用兩級分離三級節(jié)流的單-混合冷劑制冷流程?;旌侠鋭┮夯鞒蹋∕RC)是以C1至C5的碳?xì)浠衔锛癗2等五種以上的多組分混合制冷劑為工質(zhì),組分為氮?dú)?、甲烷、乙烯、丙烷、異戊烷,利用混合物各組分不同沸點(diǎn),部分冷凝的特點(diǎn),進(jìn)行逐級的冷凝、蒸發(fā)、節(jié)流膨脹得到不同溫度水平的制冷量,以達(dá)到逐步冷卻和液化天然氣的目的。其中甲烷采用經(jīng)凈化后的原料天然氣補(bǔ)充,氮?dú)馔ㄟ^液氮汽化或變壓吸附制取,僅乙烯、丙烷和異戊烷需要外購,采用MDEA脫除二氧化碳等酸性氣體,脫除徹底,且無再生氣消耗。

2. 冷劑壓縮機(jī)設(shè)備簡介

    壓縮機(jī)是混合制冷循環(huán)液化流程中必不可少的設(shè)備,他在流程中最重要的作用是壓縮制冷劑,產(chǎn)生制冷量,為后續(xù)流程中各節(jié)流閥降壓降溫做準(zhǔn)備。本文中所述的為冷劑壓縮機(jī),壓縮機(jī)和電機(jī)的參數(shù)如下:

電機(jī)參數(shù)

負(fù)載參數(shù)

電機(jī)型號


YZYKS710-2G

負(fù)載類型


壓縮機(jī)

電機(jī)功率

[kW]

7750

負(fù)載型號


STC-SV(08-6-B)

額定電壓

[V]

10000

額定功率

[kW]

5988

額定電流

[A]

521.5

額定轉(zhuǎn)速

[rpm]

12145

額定轉(zhuǎn)速

[rpm]

2984

額定流量

m3/h

22263

功率因數(shù)


0.89

壓力

Bar g

42

生產(chǎn)廠家


臥龍電氣南陽防爆集團(tuán)

生產(chǎn)廠家


SIEMENS(西門子)

表1  電機(jī)及負(fù)載參數(shù)

在混合冷劑制冷工藝中,冷劑壓縮機(jī)是最核心的設(shè)備之一,用于加工大循環(huán)量冷劑,設(shè)備密封性要求高,通常采用離心式電機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī),與往復(fù)式壓縮機(jī)比較,離心式壓縮機(jī)在密封性方面的優(yōu)勢明顯,且同等條件下離心式壓縮機(jī)體積小、運(yùn)行穩(wěn)定、易損件少,因此一般可以不用備機(jī)。

3.  變頻軟起+無功補(bǔ)償裝置介紹

image.png

圖3  森蘭高壓變頻軟起及無功補(bǔ)償一體化裝置外觀

該現(xiàn)場采用森蘭一臺VFPS-100-7000裝置,兼具高壓變頻軟起和靜止無功發(fā)生器的功能(Static Var GeneratorSVG),來實(shí)現(xiàn)一拖二電機(jī)軟起動及無功補(bǔ)償功能,該裝置的一次系統(tǒng)圖如下所示:

image.png

圖4  一次系統(tǒng)圖

此裝置包含進(jìn)線開關(guān)QF3、主回路預(yù)充柜、變頻及電能質(zhì)量綜合裝置VSV、輸出電抗器L1、工頻運(yùn)行斷路器QF1和QF2、無功補(bǔ)償QF4以及電流電壓采樣回路。

需要作為高壓變頻軟起裝置驅(qū)動電機(jī)時(shí),在選擇啟動M1或者M(jìn)2電機(jī)后,裝置內(nèi)部自動切換為變頻軟起模式相對應(yīng)的參數(shù),將變頻器進(jìn)線開關(guān)QF3合上后,經(jīng)過限流組件,充電完成后,自動合MQF1,合對應(yīng)電機(jī)的輸出切換開關(guān)QF5或者QF6后,裝置就緒后自動啟動運(yùn)行,自行加速至50Hz,檢測電網(wǎng)頻率、電壓幅值、相位具備并網(wǎng)條件后,解鎖QF5和QF1,或者解鎖QF6與QF2之間的互鎖關(guān)系,閉合QF1或QF2,電機(jī)不掉電無擾投切至工頻,切換成功后,系統(tǒng)自動分開QF5和QF3或者QF6和QF3,電機(jī)工頻帶載運(yùn)行。

需要進(jìn)行電能質(zhì)量治理,作為無功補(bǔ)償裝置投入電網(wǎng)時(shí),選擇SVG模式,此時(shí)裝置內(nèi)部自動切換為SVG模式對應(yīng)的參數(shù),合上進(jìn)線開關(guān)QF3后,經(jīng)限流組件預(yù)充電,充電完成后,自動合MQF1,待設(shè)備就緒后,自動合并網(wǎng)開關(guān)QF4,裝置啟動并運(yùn)行補(bǔ)償線路無功,根據(jù)給定功率因數(shù)自動實(shí)時(shí)調(diào)整變頻器輸出。

3.1 變頻軟起工作原理

高壓變頻軟起裝置采用交-直-交型電壓源型逆變器,主電路采用功率單元串聯(lián)技術(shù)解決器件耐壓問題,級間SPWM信號移相后疊加,提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的dv/dt(電壓變化率),通過電流多重化技術(shù)提高輸入側(cè)諧波性能,減小對電網(wǎng)的諧波污染,通過多樣的算法,可以為不同類型的負(fù)載提供優(yōu)異的啟動性能。

功率單元串聯(lián)式高壓變頻軟啟動裝置由旁路切換開關(guān)柜、移相變壓器、功率單元柜、控制柜和電抗器等部分組成。三相高壓電源經(jīng)高壓開關(guān)柜進(jìn)入,經(jīng)移相變壓器降壓、移相給功率單元柜內(nèi)的功率單元供電,每相的功率單元輸出首尾相串聯(lián),由控制柜的主控制器通過光纖控制每一功率單元進(jìn)行整流、逆變控制與檢測。在變頻軟起模式下啟動后,變頻器的輸出頻率從0Hz逐步升至50Hz,輸出電壓從0V開始逐漸升高至電網(wǎng)電壓,此時(shí),主控制器啟動鎖相功能,使其輸出電壓逐步與輸入電網(wǎng)電壓同相位、同幅值、同頻率后,自動切換至工頻運(yùn)行。

裝置可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的一鍵全自動軟啟動,以啟動M1電機(jī)為例,全自動軟起動的流程如下圖(圖3)所示:

image.png

圖5  電機(jī)軟啟動流程

變頻器的鎖相功能,即通過檢測工頻電網(wǎng)電壓頻率、相位、幅值,使變頻器的輸出電壓跟蹤電網(wǎng)電壓使兩者的頻率、幅值、相位保持一致。只有變頻器鎖相成功后,才能將電動機(jī)由變頻運(yùn)行切換至工頻運(yùn)行,否則將出現(xiàn)類似發(fā)電機(jī)非同期合閘時(shí)的大電流沖擊,這種情況不僅會導(dǎo)致切換失敗,而且還會造成設(shè)備損壞,危機(jī)電網(wǎng)安全等嚴(yán)重的后果。在鎖相成功后,控制工頻切換開關(guān)QF2或者QF3閉合,變頻軟啟動器和電網(wǎng)同時(shí)給電動機(jī)供電,然后變頻軟起動器停止輸出,斷開變頻輸入輸出斷路器,完成電機(jī)的軟啟動。

3.2 SVG工作原理

在SVG工作模式工作時(shí),通過控制橋式逆變電路中所有開關(guān)器件的通斷時(shí)間和順序,將功率單元整流橋逆變后的直流側(cè)電容電壓轉(zhuǎn)換為和交流側(cè)所接電網(wǎng)同頻率的交流電壓,相當(dāng)于一個(gè)電壓型逆變器(Voltage Source Inverter, VSI)。忽略輸出電壓中包含的諧波分量,其基波分量可等效成一個(gè)幅值和相位都可控的交流電壓源,與電網(wǎng)通過連接電抗器相連,此時(shí)電網(wǎng)相對于VSI可以看成此電壓源的負(fù)載??刂聘淖兤浣涣鱾?cè)的輸出電壓或電流,就改變了與電網(wǎng)側(cè)的無功功率交換,從而達(dá)到補(bǔ)償負(fù)載無功的目的。

考慮到連接電抗器及逆變器自身的損耗,SVG 的等效電路如圖4所示,其中電網(wǎng)電壓為US,SVG輸出電壓為UI,電抗器X和等效電阻R上的電壓和為 UL。因等效電阻的存在,使US與UI間存在相位差δ,即變流器需要從電網(wǎng)中吸收有功能量以補(bǔ)償損耗,保證直流側(cè)電容電壓維持在一定水平。通過對 UI和δ的調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)對UL的控制。由于電抗器流過的電流和其兩端電壓的關(guān)系,電抗器的電流I的相位和大小也發(fā)生改變,這也是SVG輸出的電流。上述控制可實(shí)現(xiàn)對 SVG 與電網(wǎng)交換的無功功率的調(diào)節(jié):當(dāng) UI大于 US時(shí),輸出電流超前電壓90°,SVG 吸收容性的無功功率;當(dāng) UI小于US時(shí),輸出電流滯后電壓90°,SVG 吸收感性的無功功率。需要指出的是,由于損耗的存在,SVG輸出電壓UI與電流I的相位差要比90°小一個(gè)微小的角度δ,而非嚴(yán)格的90°。

image.png

圖6  SVG等效電路及工作原理

需要補(bǔ)償無功時(shí),輸出電壓的基波頻率是和二次側(cè)母線電網(wǎng)電壓頻率一致的,通過調(diào)節(jié)輸出電壓基波的幅值和相位,實(shí)現(xiàn)無功功率輸出,無功功率可以是感性或容性,根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)功率因數(shù)和電流電壓傳感器的檢測值一起決定。

裝置可以實(shí)現(xiàn)一鍵全自動啟動,只需要設(shè)置好功率因數(shù)目標(biāo)值,由控制面板或者DCS給定SVG并網(wǎng)啟動信號,裝置會自動啟動運(yùn)行至設(shè)定目標(biāo)功率因數(shù),補(bǔ)償母線無功,SVG一鍵啟動流程如下圖(圖3)所示:

image.png

         圖7  SVG一鍵啟動流程

4.裝置的工作性能

4.1 高壓變頻軟起工作性能

    鎖相功能確保了變頻器輸出電壓與工頻電網(wǎng)電壓的主參數(shù)一致性,完美解決了電動機(jī)變頻運(yùn)行切換工頻運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生電流沖擊的問題。該裝置將電動機(jī)由變頻器拖動切換至工頻電網(wǎng)拖動過程中,電動機(jī)的電流波形和電網(wǎng)電壓及變頻器輸出電壓波形如圖6所示:


image.png

圖6 變頻切工頻的電流電壓波形

注:藍(lán)色(通道3)——變頻器輸出電流;

紅色(通道4)——工頻輸入電壓;

黃色(通道1)——變頻器輸出電壓

可以看出,該裝置作為高壓變頻軟起設(shè)備啟動冷劑壓縮機(jī)電機(jī)時(shí),在由變頻拖動切換至工頻拖動過程中,輸出電壓可以完全跟隨電網(wǎng)電壓使兩者頻率、幅值、相位均保持一致,幾乎沒有沖擊電流產(chǎn)生,不僅降低了電機(jī)啟動時(shí)的發(fā)熱問題,減小了大電流對電機(jī)壽命的影響,還解決了超大功率電機(jī)在啟動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊問題。

4.2 SVG工作性能

寧夏新珂源能源利用有限公司在投入壓縮機(jī)設(shè)備后,尤其在冷劑壓縮機(jī)投入運(yùn)行后,廠內(nèi)電網(wǎng)功率因數(shù)下降嚴(yán)重,一般會低于0.65,不滿足國家電網(wǎng)對于用電企業(yè)的考核要求,在投入該裝置后,選擇SVG模式,功率因數(shù)設(shè)置為0.9以上,設(shè)備可在很短時(shí)間內(nèi)將功率因數(shù)補(bǔ)償至目標(biāo)值,而且補(bǔ)償準(zhǔn)確,能夠根據(jù)母線功率因數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整輸出,下圖為SVG模式下設(shè)備運(yùn)行界面。

image.png

圖7 SVG模式運(yùn)行設(shè)置界面

5.裝置的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用意義

  該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)電網(wǎng)側(cè)諧波小,輸入功率因數(shù)高。裝置內(nèi)部移相變壓器采用延邊三角形接法,保證系統(tǒng)工作在20%以上負(fù)載時(shí)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)保持在0.96以上。

(2)輸出諧波小,無轉(zhuǎn)矩脈動和附加發(fā)熱。采用多重化正弦脈寬SPWM調(diào)制技術(shù),輸出電壓dv/dt小、失真度低,電流諧波含量少,不會損傷普通電機(jī)絕緣,避免電動機(jī)額外發(fā)熱。

(3)降低電機(jī)啟動電流,啟動過程無沖擊。提供多條起動曲線,起動時(shí)間由運(yùn)行人員設(shè)定,可保證電動機(jī)安全運(yùn)行并延長其使用壽命,軟起動過程對電網(wǎng)不會產(chǎn)生沖擊電流。同時(shí)大大降低了電動機(jī)及其負(fù)載的機(jī)械磨損,節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。

(4)可靠性高,維護(hù)方便。采用大功率的IGBT功率模塊。IGBT模塊的驅(qū)動與過流保護(hù)采用專用電路,具有很高的可靠性。功率單元組件具有互換性,若出現(xiàn)故障,可在幾分鐘內(nèi)用簡單工具進(jìn)行更換維修。

(5)補(bǔ)償性能強(qiáng),能夠動態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)無功輸出,可以超前補(bǔ)償或者滯后補(bǔ)償,最大限度滿足功率因數(shù)補(bǔ)償要求。

(6)響應(yīng)時(shí)間短,響應(yīng)時(shí)間不大于10ms,對于快速暫態(tài)過程,有著重要的響應(yīng)速度優(yōu)勢。

作為變頻軟起和SVG一體化裝置,兼具軟啟動和無功補(bǔ)償功能,可以取得一舉兩得的效果,不需要單獨(dú)增設(shè)SVG等電能質(zhì)量治理裝置,節(jié)省了成本和安裝空間,且便于維護(hù),延長了電機(jī)等設(shè)備的使用壽命,提高了變頻軟起設(shè)備的利用率,具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。

6. 結(jié)語

   希望森蘭變頻軟起及無功補(bǔ)償一體化裝置使用1套電力電子變流裝置分時(shí)實(shí)現(xiàn)了變頻驅(qū)動電機(jī)和電能質(zhì)量治理2種功能,使其滿足大功率電機(jī)變頻軟起動與無功補(bǔ)償?shù)碾p重需求。不但解決了大功率電動機(jī)啟動時(shí)電流大、對電網(wǎng)和電機(jī)沖擊大的問題,而且還可以通過無功補(bǔ)償模式提高廠內(nèi)供電系統(tǒng)功率因數(shù)、抑制電壓波動達(dá)到節(jié)能降耗和改善電能質(zhì)量的效果,具有良好的應(yīng)用前景,值得大力推廣。