摘 要：通過對離心式循環壓縮機運行工藝的了解，山東某化工企業采用英威騰研發、生產的高壓變頻器對電機進行調速改造，取得了很大的節能效益。
關鍵詞：離心式循環壓縮機 高壓變頻器 節能
1.應用環境分析
工藝流程如圖1所示：
圖1 丙烯收集系統工藝流程圖
在實際應用中，工頻時每次啟動壓縮機都是重載啟動，啟動起來十分不容易，同時還給工藝上帶來很大隱患，比如噪音大，啟動電流大，影響設備壽命、壓力突變等。另外，由于負載的波動性較大，電機很少在滿載情況下運行，僅依靠關出口閥、打回流來調節流量，浪費嚴重，能耗較高，運行十分不經濟。為了解決這一系列問題，通過多方調研，決定采用高壓變頻器對電機進行調速改造。
2.系統方案提出
2.1高壓變頻器技術路線的選擇
目前，因為功率器件耐壓的限制，高壓變頻器沒有像低壓變頻器一樣，有統一的拓撲結構。目前，市場上主流的高壓變頻器多采用單元串聯多電平的拓撲結構，系統結構如圖2所示：
圖2 變頻器系統結構圖
由于這種結構是利用低壓功率器件實現高壓，巧妙的避開了電力電子功率器件耐壓不足的問題。同時通過前端的移相變壓器，實現了多脈沖整流，具有對電網諧波污染小的優點，有些廠家又把這種變頻器稱為“完美無諧波變頻器”。在變頻器的內部控制上，利用功率單元輸出波形的移相疊加，形成多電平輸出電壓波形，可以直接適配普通國產異步電機，對電機的絕緣沒有特殊要求，并且具有脈動轉矩小，無共模電壓的明顯優點。因為技術成熟，低壓功率器件易于采購，因此成為市場上的主流方案。
圖3 現場運行的Goodrive5000系列高壓變頻器
2.2一次主回路方案
主回路由用戶開關、3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3及高壓變頻器組成（如圖4）。其中要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現互鎖。高壓隔離開關QS1、QS2、SQ3加裝電磁鎖，電磁鎖的操作電源使用用戶開關的輔助觸點閉鎖。只有當用戶開關斷開時，QS1、QS2、SQ3的電磁鎖才能得電，可以正常操作。在變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開，變頻器得電啟動后，電機處于變頻運行狀態；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開，用戶開關閉合后，電機實現工頻直接啟動，恢復改造前的運行狀態。
圖4 一拖一手自動旁路
3.整體使用效果
3.1現場技術數據：
改變頻后比工頻運行時的參數對比表：
工頻
變頻
電機轉速
2980r/min
2420r/min
輸入電流
47A
27A
功率因數
0.7
0.95
出口閥門（FV1001）開度
35%-40%
100%
入口壓力
1.35MPa
1.35MPa
出口壓力
1.85MPa
1.73MPa
壓力差
0.5MPa
0.38MPa
出口流量
20190m3/h
18455m3/h