刘澄宇
兰州石化公司机动处 甘肃兰州 730060
摘要：石油化工企业生产乙烯装置裂解炉引风机是装置的关键设备。其对安全、稳定、长周期运行要求高，在生产过程中危险因素较多，当电网发生严重故障波动时，会导致引风机因电压波动停用，造成生产突然中断。给裂解炉的稳定长周期运行带来很大影响，造成较大经济损失大。通过利用低压变频器的失电穿越功能，合理设置变频器参数，能够有效抵御系统电压波动，实现裂解炉引风机的稳定运行。
关键字：变频器；乙烯装置；引风机；应用
一、裂解炉引风机变频器存在的问题
1、由于外部电网的故障引起的电压波动或内部供电系统短路造成的电压波动。波动引起供电系统电压幅值降至额定电压的50%左右，持续时间达到1秒左右。导致低压变频器内部直流母线电压无法维持，使得变频器多次故障造成生产装置波动或停车。
2、变频器属于电子产品，元器件长期工作会出现疲劳期，控制电路板元器件老化，出现性能劣化现象，造成运行不稳定，容易导致装置停车故障。
二、解决上述问题变频器需达到的技术要求
1、所选用变频器应为适用于大惯量风机重型负载，抑制谐波及高频电磁辐射能力强，抗外界电磁干扰能力强，电动机速度、转矩控制精确。
2、变频器输入电源为两路690VAC，12脉冲整流，变频器容量≥500KVA（能够与现用变压器配套使用）。整流和/或逆变有冗余设计，一旦故障，能够在尽可能短的时间继续投入运行。
3、负载电缆为2根并联使用，单根长度约350米，输入侧考虑设计进线电抗器，输出侧考虑设计du/dt共模滤波器、内置EMC 滤波器等，保证变频器、电动机长周期运行。
4、装置运行效率>97，功率因数≥0.95，具备过流、短路、输入/输出缺相、电动机过载/欠载、过压/欠压、超速、过温、电动机堵转、变频器内部故障等保护功能。
5、抗晃电功能：变频器具有较强的抗电网波动能力，具有失电跨越及自动重启功能。在输入电压降至65%时不降容运行，输入电压降至0V时，能持续运行1S不停机。
6、变频器自身的控制电源由变频器内部提供，用户不再提供外部控制电源，变频器应保证在电源电压波动情况下的控制及记忆功能，变频器内部程序、参数由可拆卸存储单元储存，停电后程序、参数不丢失。
7、模块冷却风机设置便于切断电源的开关，以便随时更换。建议变频器冷却系统只设置报警不联锁停机。
8、起动/停止控制：变频器必须具备3线方式控制功能，能分别接收来自现场的起动和停止命令脉冲信号，能接收急停信号实现锁停。
三、变频器的系统原理
1、 系列系统原理
ATV71 PLUS 系列系列低压变频器为施耐德电气的重载应用工程型驱动产品，其内部控制核心采用双处理器，一个32位RISC指令的处理器用以承担电机控制算法的运算，即下图1中的功率部分μC；而另外一个32位的处理器则用以各种应用功能的软件控制，下图1中的应用μC。两者之间通过高速总线直接连接，共同协调来完成变频器的运算控制。
图 1 ATV71 系列产品控制系统示意图
2、 ATV71 PLUS 系列系统结构
ATV71工程柜机配置可带电分断的负荷开关、快熔、EMC滤波器、进线电抗器、通讯模块、远程/就地切换开关、电机电抗器、 柜体照明、 PT100 继电器等，系统架构示意图如下：
图5-2 ATV71工程型变频器结构
3、变频器的失电穿越功能
变频器低电压穿越抗晃电功能：具有较强的抗电网波动能力，具有失电跨越及自动重启功能。电网电压波动范围为：-15%+10%；在输入电压降至65%时不降容运行，输入电压降至0V时，能持续运行1S不停机。
结论：通过合理选用12脉冲的低压变频器，实现在利旧原有变压器的基础上进行变频器改造，有效降低改造费用。合理设置变频器失电穿越功能参数，通过有效的欠压管理实现变频器在供电系统波动时的稳定运行，为生产装置的长周期做出贡献。
参考文献：
1.《电力电子技术》王兆安、刘进军编著，机械工业出版社出版
2.《实用变频器调速技术培训教程》张燕宾、胡纲衡、唐瑞球编著，机械工业出版社出版
3.《施耐德ATV71 PLUS变频器使用说明书》