1、引言
　　
    　目前，全世界正在为能源紧缺而困扰，我国的能源形势尤其严峻。面对这样的现实，国家有一系列的对策，因此颁布了《节能法》，并号召全社会为建设资源节约型社会而努力。节能改造就是其中有效途径之一，节能改造有许多方面，其中通过对拖动风机、水泵的高电压大功率电动机变频调速来实现节能，无疑是潜力最大的节能方式。随着高压大功率变频调速技术的日益成熟，使得该项技术在水厂大功率水泵上应用成为可能。中国石化齐鲁股份有限公司供排水厂正是在这种形势下，对水泵设备进行高压变频技术研究改造的。

2、设备概况及改造方案

    　中国石化齐鲁股份有限公司被喻为中国石化的明珠，在山东可谓家喻户晓。齐鲁石化供排水厂担负着全公司的供水任务，西夏配水站是供排水厂的下属单位之一，日设计供水能力20万吨，清水泵房配备了五台水泵机组，机组功率均为550KW/6KV，改造前全部定速运行，水量大小通过改变阀门开度大小的方式进行调节。采用变频器对水泵进行控制的目的：通过变频器实现水压闭环控制，保持管网压力的恒定；在水泵出口阀门开度最大的情况下，通过变频器改变输出频率，进而改变水泵的转速调节供水量，以节约原来通过改变阀门开度调节供水量时浪费在阀门上的能源；减轻水泵启停对管网的冲击。

    　经多方调研考察控制工程网版权所有，比较性价比，最终齐鲁石化供排水厂决定选用我山东新风光电子科技发展有限公司生产的风光牌JD-BP37型高压变频器对西夏配水站2#、4#水泵机组进行调速改造，经过双方技术人员的合作，共同制定了水泵机组的变频改造方案。现场设备图如下图1示。改造方案采用一带二的形式，即高压变频器拖动配水站2#、4#机组任一台，当其中一台机组出现故障或检修时，变频器拖动另一台机组变频运行。配水站2#、4#机组为同型号机组，其中2#机组电机和水泵的主要参数如下：

1）水泵
型号 20SHO
额定流量 2016m3/h
额定扬程 59m
额定轴功率 390KW
额定效率 83%
额定转速 970rpm

2）电机
型号 JQS158-6
额定功率 550KW
额定电压 6KV
额定电流 64A
额定功率因数 0.89
额定转速 987rpm

图1现场设备图

3、风光牌JD-BP37-630F高压变频器

    　齐鲁石化供排水厂决定选用我公司生产的风光牌JD-BP37-630F高压变频器一拖二控制系统对2#、4#水泵机组作调速改造。以下是对风光牌JD-BP37-630F高压变频器的一些介绍。

3.1JD-BP37-630F高压变频器的主要性能指标:

　　变频器额定功率 630KW
　　额定输出电流 80A
　　输入频率 45Hz到55Hz
　　额定输入电压 6KV
　　允许电压波动 ±20%
　　输入功率因数 ≥0.96（额定负载时）
　　输出电压范围 0～6KV
　　变频器效率 ≥96%（额定负载时）
　　输出频率范围 0～50Hz
　　整流方式 36脉冲二极管全波整流
　　输出方式 每相6单元正弦波脉宽调制输出，直接输出6KV
　　频率分辨率 0.01Hz
　　过载能力 ＜120%长期运行 150%连续1min ＞150%立即保护
　　操作键盘 中文彩色液晶触摸屏
　　界面语言 简体中文
　　控制电源 220VAC 10KVA
　　冷却方式 强制风冷
　　防护等级 IP20
　　模拟量输入 四路，0～10v/4～20mA,任意设定
　　模拟量输出 两路控制工程网版权所有，0～10V/4～20mA可选
　　开关量输入输出 4入/16出（可按用户要求扩展）
　　通讯接口 RS232、RS485接口。
　　运行参数自动记录和输出、自动故障记录、限流功能、输出电压自动调整功能、单元旁路功能等。
　　可根据用户要求作特殊设计。

3.2变频器设计要求

 　   风光牌JD-BP37-630F为我公司生产的全数字交流高压变频器控制装置，采用先进的功率单元串联载波移相技术、正弦波PWM调制方法，全中文操作界面，具有可靠性高，性能优越，操作简便等特点控制工程网版权所有，具体设计要求如下所述：

　（1）系统效率高，额定工况下，总效率在96%以上，其中变频器部分效率大于98%。
　（2）输入侧为36脉冲整流，变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEStd519-1992和GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》技术要求。
　（3）变频器额定输入功率因数大于0.96CONTROL ENGINEERING China版权所有，无须功率因数补偿装置。
　（4）变频器输出谐波含量低，可以驱动普通高压电动机控制工程网版权所有，而不会增加电机温升，降低电机容量，电机电缆无任何长度限制；保护电机绝缘不受dv/dt应力的损害；不会因为谐波力矩而降低设备使用寿命。
　（5）具有单元旁路功能，当某个单元出现故障