变频调速控制装置
说 明 书
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一、概述
近十年来，交流变频器从小容量到大容量，从简单的开环系统到复杂的闭环系统，从科研到普及。人们在不断地尝试应用并已享受它给人类社会带来的巨大益处。它做为调速装置应用于很易使用又不方便调速的交流电机上，无论是从工艺要求还是电气节能的需要，都在改变以往交流机不易调速的状况。
随着油田三次聚驱采油的开发，为了更好满足油田注水、注聚、注三元、外输油、反冲洗等工艺的需要，对于变频的应用越来越多了。近几年来，我公司依托大学、科研院校的强大的科研实力，专门组织技术人员深入油田，对其相应工艺状况进行细致研究，结合变频器的技术特点，研制开发了SY-BPC、HD-BPQ、HD-GVC系列变频控制装置，该装置通过变频控制器改变频率来控制电动机转速，达到现场工艺要求，该产品分为一拖一和一拖多控制方式，适合控制额定电压AC380V、AC660V，额定功率0.18KW至500KW的电机驱动的设备。根据系统的要求对电机进行无级调速，来改变泵的运行工况(流量、扬程)达到用户的要求，具有技术先进、设计合理、操作简便、运行可靠、噪音低、无污染、占地少、节能等显著的特点，在实际应用中多次受到用户的好评。
产品主要如下特点：
1、高效节能：系统根据用户设定的控制目标参数，自动调节水泵电机的转速以及投入运行的水泵的数量，使设备运行在高效节能的最佳状态。
2、调速稳定：系统可以根据压力值、流量值等反馈信号自由设定调节阀值，实现PID闭环控制，自动调节系统实际与设定的反馈偏差，使系统保持稳定的调速运行。
3、高可靠性：选用国际名牌变频器，给水控制器以及
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低压电器，合理简洁的线路，先进可靠的控制程序，使得系统性能优良，抗干扰能力强，工作可靠。
4、完善的故障管理：具备多种故障显示以及备查记录，可靠的欠压、过流、过载、短路、缺相、水源缺水等保护功能，使用安全，维护方便。
5、手动、自动控制：设置手动、自动控制功能，可保证设备安全连续运行。在自动运行状态下可与PLC、DCS等自控系统通讯，按照自控系统地给出信号调节电机速度。
公司产品根据电机的功率选择不同的变频器，贵体的尺寸也各不相同，下图是我公司早期给大庆石油公司采油四厂设计安装使用的一套250KW的变频控制系统。
图1 产品在现场安装样例
我公司的产品在石油、石化行业有很多典型的应用，给用户解决了多种调速问题，其中主要的应用案例如下表：
二、产品应用范围
1、产品适用场合
1）、油田输油管路、油库、油港等恒压输油系统 2 ）、油田联合站储油罐液位恒定自动调节 3 ）、油田碱液配比自动调节 4 ）、油田表活剂配比自动调节 5 ）、油田过滤设备的反冲洗控制 6 ）、油田的联合站污水处理系统 7 ）、根据用户的需求进行定制 2、使用环境
(1)环境温度 40℃-40℃。 (2)相对湿度 <70%。
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(3)周围空气无导电性灰尘、无腐蚀性气。 (4)无强烈振动和冲击，无强电磁干扰。 (5)设备安装倾斜度不应大于5度。 3、技术参数
(1) 供电电源：380AC 、50HZ。 (2) 输出频率：0-50HZ。 (3) 工作方式：连续工作。 (4) 工作功率：0.18—500KW。
4、产品规格说明
产品的根据功率的不同，柜体的外形尺寸也各不相同，在标准产品中，各功率段的柜体尺寸如下表所示。
正常我公司的产品的外体配电柜标准配置选择GGD柜型，但是为了并柜等特殊情况，可以定制其他柜型，例如：MNS、NGC3等。对于现场有特殊的要求情况下，我们的贵体可以特殊定制尺寸。
三、产品特点
1、HD系列配注站全自动变频控制装置是公司自行开发的针对油田配注站、联合站、注入站进行自动配比碱液和表活剂液，以实现配比精度。
2、该装置采用国际品牌公司（AB、ABB、VACON、西门子）生产的系列变频控制器为核心，辅以其它知名品牌的辅助器件集中到一个控制柜内而成的专用装置。
3、装置全部采用进口设备具有可靠性高，使用寿命长、
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维护量少的特点。控制模块采用德国西门子公司的S7-200PLC可编程控制器，具有高可靠性、使用寿命长、维护量少等特点。
4、全方位的电机保护功能，该装置具有软启动功能，过流保护，欠压保护，断相保护，堵转保护，电机过热保护，漏电保护等全方位的电机保护功能。
5、零速满转矩，可以在电机启动前自动给电机励磁以保证电机启动时有足够的转矩。
6、接线方便，标记清楚，非常直观。
7、自动/手动转换功能，一旦变频器发生故障，可以手动启动电机。
8、一主一备功能：主电机和备用电机共用一套装置，通过面板开关选择使用主电机还是使用备用电机；灵活多变的控制方式
9、高效节能：系统根据用户设定的控制目标参数，自动调节水泵电机的转速以及投入运行的水泵的数量，使设备运行在高效节能的最佳状态。
四、控制方式
1）、手动控制方式：用柜里已有的变频和就地电位器，手动控制变频器的启停及频率给定。
2）、自动控制方式：用柜里已有的变频、控制器来实现整个配比的调节和控制。
3）、可配合我公司研制的工控系统实现控制。 4）、可由第三方厂家的DCS、PLC或其它工控系统给出控制信号(配原理图在参见附录)。
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五、控制面板功能：
(1)电流表：用于显示电机的工作电流。 (2)电压表：用来显示装置的供电电压。 (3)电源指示灯：指示装置是否加电。，
(4)1号/2号泵指示灯：指示现在用户选择运行的是1号泵还是2号泵。
(5)工频/变频指示灯：指示装置现在是在工频方式还是在变频方式运行
(6)故障指示灯：如发生故障或保护的原因使装置发生停运时此灯亮。
(7)1号/2号泵选择开关:选择运行一号泵还是运行二号泵。
(8)手动/自动：选择是手动控制方式还是自动控制方式。 (9)启动/停止按钮：启动和停止泵。
(10) 旋转电位器：调节变频器的输出频率，控制电机转速。
六、操作方法
1、操作要求
操作此装置人员必须经过培训，方可进行操作本装置。在此装置发生问题时，进行检修，必须由专业人员进行。此装置在运行前，各器件应该处于断开位置（万能转换开关处于空档位置）。
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2、操作步骤
1）、首先要确认电机处于可运行状态。 2）、工频操作：旋转泵选开关，选择相应的泵，然后合上该泵的主电源，合上控制电源，做好工艺程序，按启动按钮启动电机 。
3）、手动变频操作：旋转泵选开关，选择相应的泵，然后合上变频器的主电源，按启动按钮启动变频装置，通过旋转电位器来改变变频器频率输出。
4）、自动变频操作：旋转泵选开关，选择相应的泵，然后合上变频器的主电源，设置好外输工艺程序，泵出口完全打开，按启动按钮启动装置，控制器通过现场反馈自动控制变频转速。
5）、远程操作：旋转泵选开关，选择相应的泵，旋转就地/远程开关到远程位，变频器则由上位机对其进行操控。 3、安全注意事项
1）、在进行操作时，操作工手要保持干燥，不能带水进行操作。以避免发生安全事故。
2）、进行保养及检修时，应由专门人员定期处理。 3）、变频器在电源断开后，其内部电容仍有电压，应该在其断电至少五分钟后才可对其相关部件进行操作。 4、突发故障处理
1）、因为变频器内部集成了多种保护功能，如电网电压过高，电网电压不平衡，电机过流等保护功能，所以在有故障发生时，变频器会自动停止运行，进入保护状态，并在液晶显示板上显示“FAULT”（故障）。如变频器因为保护而停止时，按变频器键盘上的复位键（RESET）进行复位，然后按启动按钮重新启动，如仍有报警信息，则要关断变频器主电源。等至少五分钟后才可重新通电，重复进行开机操作。
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此时如仍有故障，请找专业人员处理。
2）、当整个系统停电时，将控制柜内的主电源开关和控制回路开关要断开，以免来电后，由于电流过大冲击线路而损坏元器件。
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