海洋石油平台海水系统中变频器的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

海洋石油平台海水系统中变频器的应用

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：刘桂厚齐树毅章东云

[导读] 摘要：本文主要针对在海洋石油平台海水系统中变频器的应用做了深入的探讨和分析，其中对于在实际应用中变频器的故障处理和后续的调试做了进一步的阐述，表明了变频器在海洋石油平台中的应用存在巨大的发展空间，具有深远的现实意义和价值。

        （海洋石油工程股份有限公司天津 300461）
        摘要：本文主要针对在海洋石油平台海水系统中变频器的应用做了深入的探讨和分析，其中对于在实际应用中变频器的故障处理和后续的调试做了进一步的阐述，表明了变频器在海洋石油平台中的应用存在巨大的发展空间，具有深远的现实意义和价值。文末对变频器在海洋石油平台的应用提出了展望。
        关键词：海洋石油；海水系统；变频器
        海水系统是海洋石油平台正常运行的重要组成部分，主要负责为消防水系统、污水处理橇、淡水发生器和下水提供水源,还为平台主发电机、燃气压缩机、中央空调机等提供冷却海水。
        1 变频器的原理
        变频器原理是应用变频技术与微电子技术的原理，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
        通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变电源频率和电压可调的逆变器我们称为变频器。
        变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。
        对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－20倍。
        整流部分也被称为电网侧变流部，次氯酸钠发生装置的主要作用是产生一定浓度的分,把三相交流电整流成直流电。常见的低压整次氯酸钠溶液,用于扼杀水泵海管中海水的微生流部分是由二极管构成的不可控三相桥式电路或物,防止海洋生物在海水管系中生长。晶闸管构成的三相可控桥式电路组成。
        2海水泵变频系统设计
        2.1直流环节
        由于逆变器的负载属于感性，采用了变频调负载,在中间直流部分与电动机之间总会有无功功速装置、压力传感器与可编程序控制器构成闭环率的交换，这种无功能量的交换一般都需要中间直控制系统，根据海水出水管网的压力控制泵组的流环节的储能元件(如电容或电感)来缓冲。之后调速运行,并能够自动调整海水泵组的运行台数。
        2.2逆变部分
        通常又被称为负载侧变流部，以达到稳定供水压力和节约电能的目的。根据平分，它通过不同的拓扑结构实现逆变元件的规律。台投产后的用水量,设计海水提升泵4台,海水性关断和导通，从而得到任意频率的三相交流电管道设计压力为450~750 kPa。据此，控制系统输出。常见的逆变器是由6个半导体主开关器件设计ABB公司ACS800型变频器2台,A泵和D组成的三相桥式逆变器。泵共用1台变频器，B泵和C泵共用1台变频器。
        2.3制动或回馈环节
        由于制动形成的再生如图2所示。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

海水出口管道设计压力传感器4台,能量在电动机侧容易聚集到变频器的直流环节从将检测到的海水压力信号传输给中控室的可编程而引起直流母线电压的升高，因此，需要及时进行通序控制器，控制器经过运算后给变频器输入数据，制动环节将能量以热能形式释放或者通过回馈20 mA电流信号用于变频器的软起动和变频运行。海水泵电控系统有现场控制、远方控控制回路制和中控室控制三种模式,其中远方控制可以全控制电路一般由主控电路、保护电路和操作压起动或变频软起动，而现场控制和中控室控制显示电路等部分构成，主要用来处理变频器的核只能实现变频软起动。控制电路的核心是那么该泵自动切换为工频，另1台海水泵起动，矢量控制变频器多采用双CPU或DSP数字频率逐渐升至电流信号给定值,使管道压力保持信号处理器作为核心控制元件。CPU主要完成在设计压力之内。当用水量减少时,先起动的泵电流、电压、温度的采样和PWM输出,故障报推出,同时根据控制器给定的参数调节正在运行警的输人，电流、电压和频率的设定。
        3变频系统的调试程序
        变频系统的调试具体指的是，海水系统在交接试验的过程进行的相关调试，该系统的设计主要是根据对外观的定期检查、对电流回路的定期检查，以及观察是否处在绝缘的状态下。主要检查的内容包括：①和设计图样进行比较，对设备的铭牌数据进行检查，观察其设备的具体组成，判断其是否符合要求。②观察在柜体的表面是否产生有过滤器痕。③对于相关的设备进行多次检查，判断其设备防护等级是否满足要求。④对所有的固件进行安全性检查，包括对于连接件是否松动进行的安全性检查。⑤对设备上的仪表以及仪器的型号规格进行详细检查。
        4 变频器的故障处理与维修
        变频器发生的故障问题通常可以包括以下两个部分的内容：其一是在运行中出现的问题，在变频器运行的过程故障，有时候会发生自主性的停机现象，在这个时候会出现故障的提醒警示信号；其二是因为变频器的使用环境比较差、或者是因为处于高温的环境下，最终引起了短路的问题等发生频率比较高的故障。
        前一类问题发生的主要原因是：变频器运行的参数设定不符合要求。对于这一类问题，通常采取的解决办法是：根据说明书上的使用说明，对参数进行详细地修改或者重新进行设置等。而后一类故障发生的主要原因是变频器的显示作用无效，对于这个问题采取的解决办法通常是：直接对变频器进行解体检查。1.首先确认变频器的设备外壳有没有发生刮擦或者受到破坏，然后对整个设备进行地毯式的检查，最后进行系统的调试，看其运行是否已经恢复，否则就在此进行上述环节，直到系统能够正常运行。2.观察变频器内有没有异物存在。然后对触发回路输出侧的波形大小进行观察和判断，之后进行加载运行，一直到问题得到解决。否则重新进行上述步骤。这一点是非常重要的，因为海水的变频恒压控制系统和传统的系统进行比较，具有不可比拟的优势，主要表现为减少了对于水泵的磨损，同时延长了其使用寿命，有效节约了电能，降低了使用成本。3.检查设备连接电缆的安全性能。检查方法是：对每根电缆的绝缘功能进行测试,要保证平台电网的安全性。但是，因为变频器使用的要求相对比较高，在海上石油平台的工作环境之中，周围环境相对是比较差的，所以我们应该更加注重平时的管理，除此之外，还有可能会出现电缆无法连接的问题，因此有关工作人员应该加快改善变频器的使用环境，并且减少负载的波动，增强系统使用的安全性。
        5 结语
        变频器是一种静止的频率变换器, 通过把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电来驱动交流异步电动机。变频器的主要作用除了降低电动机起动时造成的冲击载荷外,还能提高电网及电动机的效率,有很好的节能降耗'效果。变频器在海洋石油平台中的应用存在巨大的发展空间，本文的分析具有一定意义。
        参考文献
        [1] 徐超, 袁海萍. 海洋石油平台海水系统中变频器的应用[J]. 中国新技术新产品, 2015(5):75-75.
        [2] 李彦勇, 王郝平, 刘波,等. 变频器在海洋石油平台海水系统中的应用[J]. 电气应用, 2014(19):73-75.