引言

   袋濾機工程中有8臺50kW進科泵、4臺30kW回流泵采用富士變頻器調(diào)速，袋濾機整個工作過程由主控室的FOXBORO的集散系統(tǒng)控制。進料泵變頻調(diào)速運行于開環(huán)狀態(tài)，通過DCS集散系統(tǒng)設(shè)定頻率值控制流量；回流泵變頻調(diào)速運行于閉環(huán)狀態(tài)，控制回流槽液位。在試車過程中，進料泵、回流泵變頻器相繼跳閘，變頻器顯示屏上顯示"OU2減速時過電壓"。進料泵跳閘的原因是由于袋濾機工藝原因造成進料泵負載突減；回流泵因2-3臺袋濾機對濾布反沖洗時，循環(huán)卸料，時間短，流量大，科漿中混有空氣，引起回流泵空轉(zhuǎn)，負載突減，使電機處于再生制動工況，導(dǎo)致變頻器中間直流回路過電壓，變頻器保護跳閘。在試車階段雖采取了一些措施，但故障隱患并未消除，需要考慮采用成本較低、結(jié)構(gòu)簡單的電阻制動單元。

在處理這個問題的過程中，受多臺變頻器共用同一直流母線解決這一問題的啟示，我們對進料泵、回流泵從工藝、變頻調(diào)速系統(tǒng)上進行了一些改動，較好的解決了變頻調(diào)速系統(tǒng)中間直流過電壓問題。

1對回流泵系統(tǒng)的處理

(1)回流泵是因料漿中混入了空氣打空轉(zhuǎn)而引發(fā)故障，在電氣系統(tǒng)方面主要是由于回流泵處于閉環(huán)運行狀態(tài)造成的，將回流泵變頻器由閉環(huán)運行狀態(tài)改為開環(huán)運行方式便可解決這一故障。即在主控室的FOXBORO的集散系統(tǒng)上對回流槽設(shè)定高科位、較高科位、較低料位、低料位4個料位參數(shù)，使回流泵在較低料位時低速運行，較高料位時高速運行，變頻器加、減速時間相目對延長為60s，使回流泵變頻調(diào)速系統(tǒng)不受料漿流量的瞬時變化而變化。

(2)在工藝方面，在每臺袋濾機的回流出口至回流槽處加緩沖槽，改變回流流量突變狀況，減小流量變化對變頻器的影響。
經(jīng)過以上處理后，回流泵已能穩(wěn)定運行，徹底解決了中間直流回路過電壓問題。2對進料泵系統(tǒng)的處理原系統(tǒng)8臺袋濾機分為2組，4臺進料泵和2臺回流泵為一組，正常時每組有2-3臺進科泵和1臺回流泵在運行，每組有1臺回流泵作備用，每組6臺設(shè)備共處于一段交流母線上。由于每組有1臺回流泵長期運行，因此經(jīng)過上述處理后運行很穩(wěn)定。我們利用回流泵變頻系統(tǒng)為進科泵變頻系統(tǒng)再生制動時在中間直流回路產(chǎn)生的能量提供泄放通路。

(])4臺進料泵和2臺回流泵變頻器電源側(cè)交流電壓都為380V，中間直流電壓為310V左右，相互間基本相同，受負載和頻率調(diào)節(jié)的影響會有所波動。如果各個變頻器的中間直流回路直接連通，中間直流回路的系統(tǒng)容量變大后會帶來許多好處，如：中間直流電壓相對恒定，電容并聯(lián)后儲能容量加大；提高系統(tǒng)的功率因數(shù)和系統(tǒng)用電效率，降低電網(wǎng)的諧波電流；各變頻器間容量可以互補，再生制動狀態(tài)產(chǎn)生的多余能量可以由其它變頻器吸收、轉(zhuǎn)化，正常運行時不會造成變頻器中間直流回路過電壓跳閘，優(yōu)化系統(tǒng)的動態(tài)特性等。但由于變頻器電源側(cè)采用了不可控整流橋，流過整流橋的電流不可控，甚至?xí)^其所能承受的電流而損壞：直接共用中間直流回路，在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，由于整流橋部分保護較少且靈敏度差，各個變頻器不能及時切除，會導(dǎo)致故障進一步擴大，造成較大的損失。因此直接連接中間直流回路時，變頻調(diào)速系統(tǒng)會變得不可靠。在圖1的電路中采用二極管、接觸器的主要目的就是為了防止變頻系統(tǒng)因共用直流母線而引發(fā)故障，達到了既能消除故障，又不降低變頻器可靠性的目的。

(2)進料泵變頻器回路的二極管主要是使各個進料泵變頻器之間在運行上相互獨立，互不影響，再生制動狀態(tài)產(chǎn)生的能量由正常運轉(zhuǎn)的回流泵消耗，實現(xiàn)能量的充分利用。

接觸器用來實現(xiàn)變頻器與共用直流母線間，在變頻器運行相互連接、斷電及檢修時相互隔離；在發(fā)生故障時及時切除與共用直流母線的聯(lián)系。

(3)2臺回流泵在正

常運行時為一用一備，為了防止在特殊情況下2臺回流泵同時運行，在2臺回流泵變頻器中間直流回路與共用直流母線間增加了二極管，使2臺回流泵能相互隔離，減少故障。

(4)正常情況下進料泵變頻調(diào)速系統(tǒng)向回流變頻器中間直流回路饋電，由于進科泵變頻器比回流泵大，且有一定的余量，正常運行時不會對進料泵變頻器造成損害，只有在回流泵整流橋斷路或共用直流母線發(fā)生短路的情況下，才會有故障電流流入中間直流母線，在這種情況下，本回路主要依靠變頻器本身的各種保護即利用變頻器故障信號3 0C、30B使在各個變頻器回路中增加的接觸器動作，及時將變頻器與共用母線切除，避免發(fā)生更大的故障。

(5)回路中增加的二極管選用普通整流二極管ZP20，通態(tài)平均電流為20A，能承受的浪涌電流可達150-200A，各個變頻器的中間直流電壓基本在310V左右，再生制動狀態(tài)產(chǎn)生的過剩電流雖幅值大一些，但時間短，二極管承受的電流同直接接在中間直流母線兩端的電阻制動單元不同，選用ZP20二極管加散熱器能滿足電路要求。

(6)由于增加的接觸器在故障狀態(tài)下要切斷共用直流母線與變頻器間可能有的大電流，1～6KM選用CJ-50交流接觸器。

(7)為了防止回流泵變頻器中間直流回路在注入可能有的大電流時過電壓跳閘，采取：①在主控室的FOXBORO的集散系統(tǒng)上采取措施防止每一組運行的2-3臺袋濾機同時反；中洗卸科，使每一臺袋濾機卸料反；中洗的時間相隔3-5min。②在共用的直流母線上加裝1組電阻制動單元，最大限度地減少回流泵變頻器中間直流回路過電壓的機率，保障袋濾機變頻系統(tǒng)運行的安全。

(8)在施工時考慮了中間直流回路可能短路的情況，選用優(yōu)質(zhì)的絕緣橡套電纜作連接線，在局部加強了絕緣，減少了中間直流回路接地短路的機率。

(9)變頻器運行環(huán)境較好，10臺變頻器有專用的變頻器室，室內(nèi)安裝2臺柜式空調(diào)，干凈整潔，有利于變頻器散熱和減少變頻器故障機率。

　　3 結(jié)束語

該電路經(jīng)實際運行，效果較好。該改進方案用較少的普通元件實現(xiàn)了袋濾機變頻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，省去了多套電阻制動單元，使電機再生制動能量得到了充分利用，是處理變頻器再生制動能量及故障的有效途徑。