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1 方案背景與目標

空氣分離，簡稱空分。是指應用低溫冷凍原理從空氣中分離出其組分（氧、氮和氬、氦等稀有氣體）的過程。一般先將空氣壓縮，并冷至很低溫度，或用膨脹方法使空氣液化，再在精餾塔中進行分離。

在空分設備中，壓縮是至關重要的一環(huán)，它直接影響到設備的效率、穩(wěn)定性和節(jié)能性能。空分設備主要通過空氣分離技術生產液氧、液氮等氣體，其中壓縮機及其變頻驅動系統(tǒng)作為核心部件，承擔著空氣壓縮的關鍵作用。隨著空分技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多高效節(jié)能的壓縮技術。例如，壓縮機的優(yōu)化設計、智能化控制系統(tǒng)的引入等，都將有助于提升壓縮效率，減少能量浪費。

2 方案詳細介紹

（1） 雙級壓縮機變頻驅動系統(tǒng)原理圖

QF1為用戶側電源斷路器，由上級用戶開關提供；

QS1為隔離開關，KM1為高壓固定式真空接觸器，當變頻器系統(tǒng)檢修時，先分斷KM1高壓接觸器，再分斷隔離QS1刀閘，從而高效兩級螺桿壓縮機變頻調速裝置從電網完全隔離。如需對移相變壓器進行檢修，必須先驗電，再掛接地線；接地線可以掛在KM1高壓接觸器兩端任意一側；如不掛接電線，在檢修前，確認上級高壓開關斷路器QF1處于分閘位置；確認上級高壓開關斷路器接地刀閘已經閉合。同時，在上級高壓開關斷路器上掛檢修標志牌，禁止合閘提示牌。

T1為12脈波移相整流變壓器，變壓器額定容量為：1450KVA，變壓器輸入電壓為10KV，并且變壓器有兩個抽頭，分別為+5%，-5%；當電網電壓高時（大于10500V）,可以將變壓器抽頭接到+5%檔位；當電網電壓低時（小于9500V），可以將變壓器抽頭接到-5%檔位。

QF11,QF12,QF13,QF14為低壓斷路器，用于分斷低壓變頻單元；在低壓交流進線側配置充電回路，用于對整流單元、逆變單元模塊內部電容充電，從而降低充電電流。

（2） 變頻驅動系統(tǒng)輸入輸出接口

每個逆變單元可以采用RS485通訊方式進行通訊，通訊協(xié)議為MODBUS-RTU，也可以采用開關量進行啟停控制。每個逆變單元頻率可以單獨給定，給定方式可以為通訊方式，也可以為模擬量輸入輸出控制方式。

（3） 變頻驅動系統(tǒng)外形尺寸圖

高效兩級螺桿壓縮機變頻調速裝置正視圖

注：移相變壓器和刀閘的操作面，柜門采用螺絲緊固，維護空間相對要求較小。正常情況下，一年需要對變壓器進行一次維護，正常維護時，前面預留0.6米維護及維修空間。

高效兩級螺桿壓縮機變頻調速裝置背視圖

操作界面                     高壓電纜進線口

左圖為變頻器的操作面，能夠正常分合接觸器，也能夠通過觸摸屏正常啟動四臺變頻器。接觸器的分合閘按鈕，急停按鈕，需要有防護罩，防止人員誤分合接觸器，誤按急停按鈕。觸摸屏需要有密碼保護，對變頻器進行啟停操作，需要登錄后，才允許就地啟停變頻器。

3 代表性及推廣價值

l 雙極螺桿機變頻驅動系統(tǒng)為模塊化設計，兼容性好，可靠性更高。

l 系統(tǒng)具有全中文7寸觸摸屏，觸摸屏可對變頻器進行參數(shù)設置。

l 可顯示輸入電壓、輸出電壓、輸入電流、輸出電流等數(shù)據(jù)，并能記錄操作記錄和故障記錄。

l 系統(tǒng)采用12脈沖整流，共直流母線方式。

l 整流單元和逆變單元采用水冷型。

l 隔離變采用強迫風冷卻方式。

l 采用12脈沖隔離高效變壓器，額定負載工況下，效率不小于98%。

l 具備完善的保護功能，主要有以下保護：過電壓、過電流、欠電壓、短路保護、變頻器過載、電機過載保護、半導體器件的過熱保護、瞬時停電保護等，并能聯(lián)鎖分斷輸入側開關。