① 志高變頻空調電路圖
P1 蒸發器溫度保護 1.製冷時，當溫度低於-1°C 2.制熱時，當溫度高於73°C 系統故障，清洗蒸發器或更換室內機。P2 變頻模塊過熱、過流保護 1.壓縮機正常工作時，當電流超過10A時。 2.模塊過熱。 檢測室外風扇電機，有問題更換;系統異常，清洗冷凝器或更換外機。P3 交流輸入電流過大保護 壓縮機正常工作時，當交流電流超過10A時。 系統異常，清洗冷凝器或更換外機。P4 壓縮機排氣溫度保護 壓縮機排氣溫度超出110℃，缺氟或系統異常。 加氟或更換外機P6 壓縮機吸氣溫度保護 系統異常 更換外機P7 電源過、欠壓保護 電壓波動范圍超出165V～265V，或電壓感測器故障 超出此電壓范圍報P7屬正常，沒有超出電壓范圍更換電源板P8 回氣低壓保護 系統異常 更換外機P9 排氣高壓保護 缺氟或系統異常 加氟或更換外機PA 冷凝盤管高溫保護 外風扇電機壞或系統異常 更換風扇電機或外機PC 室外環境溫度超溫保護 製冷制熱時，環境溫度太低或過高壓縮機不啟，或感測器故障。 正常保護，如果問題沒有超出范圍更換室外溫度感測器。PH 缺氟或換向閥保護 缺氟或換向閥正常保護 加氟PF 其它保護
② 抽油機+變頻器+節電原理
抽油機專用變頻器在抽油機節能改造中的應用
The Energy-saving Rebuild Application
of Specific Inverter for Oil Pump in the Control System
山東新風光電子科技發展有限公司 劉學成 郭培彬 Liu Xuecheng Guo Peibin
摘 要：本文介紹了風光抽油機專用變頻器在抽油機節能改造中的應用情況。通過改造，實現了抽油機高效運行，達到了節能降耗和提高產量的目的。
關鍵詞：變頻器 抽油機 節能
Abstract: The paper introces the energy-saving rebuild application of fengguang specific inverter for oil pump in the control system. The reconstruction realizes high effect of oil pump ,achieves the purpose of retrenching energy, recing energy consumption and improving output.
Key word: Inverter Oil pump Energy-saving
1 . 引言
我國的油田絕大部分要靠注水來壓油入井，靠抽油機把油從地層提升上來。以水換油，以電換油是目前我國油田的現實。如何提高採油效率，降低采出液的噸液能耗，提高產量，使抽油機的參數更好的適應地上 、 地下工況，使現場抽油機調節更為方便，成為大家的焦點。
目前，在油田抽油機設備中，以游梁式抽油機使用方便 、 可靠，是目前油田採油生產中的主要設備，應用最為普遍，數量也最多。下面以游梁式抽油機為例，介紹風光抽油機專用變頻器在其上面的應用。
2 . 游梁式抽油機工作原理
游梁式抽油機其工作過程為：用電機帶動減速機，減速機帶動皮帶輪，皮帶輪帶動兩個很重的鋼質滑塊的旋轉往復運動，依靠杠桿的作用，將盛油器提上放下，而將油帶出地面進入輸油管道中或儲油罐中，完成抽油過程。
抽油機電機的負荷是一周期性脈動負荷 , 並迭加有瞬間的沖擊。為了減小抽油機上下沖程負荷的波動 , 一般都配有平衡塊。為了保證足夠大的啟動轉矩 , 抽油機電機正常運行時負荷率很低 , 一般在 20%~30% 。低負荷率運行，造成功率因數低 , 效率低 , 電能浪費大。
因此，在設計選配抽油機電機時，普遍的做法是令其抽取量大於實際負荷。它所帶來的新問題是當抽油機排量過剩時，抽油機的運行會出現無功抽取，出現空抽或泵空狀態，過剩的抽油能力令抽油機的無功抽取時間增加，造成油井開採的電費成本居高不下，能源浪費十分嚴重。因此，抽油機的節能潛力非常可觀。
節能包括兩個方面：一是從電動機本身考慮，提高電動機的負荷率和效率；二是從系統考慮，改變電動機的機械特性，使機 、 桿 、 泵整個系統達到較好的配合，提高系統效率。兩者比較，後者的節能潛力比前者大得多。在游梁式抽油機上應用變頻調速技術不僅機 、 桿 、 泵整個系統達到較好的配合 , 自動化程度提高，降低工人的勞動強度，減少工作量，而且節能效果明顯，綜合效益顯著。
3 . 抽油機專用變頻器工作原理
根據抽油機是交變工作載荷的特點，風光抽油機專用變頻器內置了專用的運動控製程序 。 風光抽油機專用變頻器，可以根據油井的實際情況，由操作設置油井工作參數和工作方式，經過運算處理後，變頻器自行調整抽油井工作制度，改變抽油機的沖程頻次，達到上 、 下沖程間的平穩過渡。變頻器本身具有抽油機所需的各種保護功能及相應的放電回饋電路，而且風機可以有溫度自動控制，也節約相應的能源消耗。
我們針對抽油機載荷的特殊性和野外工作特點，按照嚴格的工業標准設計 、 製造抽油機專用變頻器，把制動電路 、 回饋電路 、 無線濾波器 、 線路電抗器和防雷擊裝置集成到專用變頻器中，增強整機的可靠性。
變頻器主電路原理如圖 1 示 :
圖 1變頻器主電路原理
4 . 風光抽油機專用變頻器的節能原理
風光抽油機專用變頻器可根據井下供液情況，自動調整抽油井工作制度，使游梁式抽油機的固定動態特性變為可根據油井開采情況自動調節的可變動態特性，提高泵充滿系數及排量系數，達到節能，增產，無級調速的效果。
風光抽油機專用變頻器採用動態調節抽油機的沖程頻次和上 、 下行程的速度，達到節電又增產的目的。
(1)可以動態調節 抽油機的沖程頻次，節電。抽油機的沖程頻次可以通過機械的方法調整，但是，一旦調整好之後，人是不可以經常改動的，並且通過皮帶輪直徑調整頻次的方法是有限的，不能動態適應油井負荷的需要。而變頻調速則能動態調整抽油機的轉速， 可無級調節抽油機沖次， 從而調整泵的充滿度，提高抽取效率，增加原油產量，減少了電機功率，實現了節能目的。
(2) 可以動態調節 抽油機的上 、 下行程的速度實現節能增產的目的。由於採用變頻調速技術，通過上 、 下死點位置感測器 控制變頻調速器上、下沖程輸出不同頻率的電源，從而使電動機上、下沖程轉速不同，可無級調節抽油機上下沖程速比。 還可以根據實際需要分別地調整每一沖程下行程的速度，可以提高原油在泵的充滿度；而適當提高上行程的速度，則可以減少在提升過程中的漏失系數，有效地提高單位時間內的原油產量。節電，節能。
5 . 現場應用
由於應用變頻調速技術對抽油機實行軟啟動，啟動電流大幅度降低。功率因數由 0.3-0.5 上升到 0.9 以上。提高了功率因數，減少了無功損耗。
風光抽油機專用變頻器可根據油井工況對沖程頻次和上下沖程的速度進行調節，使油井供排系統達到動態協調，在青海油田 30 口油井上，由實驗前後的數據表明，單井的平均增產 20% ，單井的平均節電率為 20% 左右。
我們分別選前期井 、 中後期進行了變頻改造。
在前期井中，由於井剛開采，儲油量大，為提高功效，我們採用提高抽油機的沖程頻次的方式，讓變頻器運行至 65HZ ，頻率提高了 1/3 ，相應地電機轉速提高了 30% ，其採油量也相應提高，其綜合採油率可比工頻情況下多採油 20% ，工效提高了 1 . 2 倍，很受油田採油工的歡迎。
在中 、後期井中，由於井儲量減少，供液不足，電機若仍工頗運行，勢必浪費電能，造成不必要的損耗，因而我們採用調整抽油機的 沖程頻次和選用上快下慢的開采工藝，一般將變頻器的頻率運行至 35~45HZ 之間，這樣電機平均轉速下降了 20% ，加之採油設備一般負荷較輕，其節電率可達 25% 左右。還有另外在開采稠油井的中後期，因原油黏度上升，經常發生驢頭和光桿 「打架」現象，通過調節 沖程頻次和選用上快下慢的開采工藝，避免了 「打架」，延長了開采時間，提高了原油產量。
6 . 應用注意事項
(1)由於抽油機的起動轉矩大，所以設置合適的轉矩提升曲線，不合適轉矩提升曲線(電壓不足或過高)都會使電流增大。
(2)在抽油機滑塊下降過程中，負荷減輕，電機進入再生發電狀態，其再生能量將傳人變頻器，通過逆變迴路的續流二極體整流而變成直流加在主電路上，造成主電路母線電壓升高，頻繁的高壓會損壞變頻器的主器件，包括電解電容及功率模快，因此需加制動迴路，讓再生電壓能及時地釋放掉，保證主迴路器件在安全的電壓下工作。再生制動電路原理如圖2示
圖 2 再生制動電路原理
7.結束語
變頻器具有軟起、停功能，減少了對抽油機桿的機械沖擊，保護了電機及機械設備，減少維修量，變頻器對過壓、欠壓、過載、短路及電路失速都能可靠地保護。總之， 變頻控制技術在抽油機上應用，對抽油生產設備來說是一個很大進步，它從根本上改變了抽油機的運動特性和動力特性，使抽油機 —抽油桿—抽油泵達到動態協調，使有桿抽油系統和油井供液系統達到動態協調。 抽油機應用變頻器，即可以提高工效，增加採油量，又可以節約電能，保護電機及設備，其應用前景是十分廣泛的。在能源日益緊張的今天，相信變頻器在抽油機這方面可以大有作為的。
③ 變頻空調工作原理圖解
變頻空調的工作原理
我們知道傳統常規空調是直接更具溫度控制讓壓縮機運轉或者停止來維持室內的溫度范圍。變頻空調由於可以根據溫度控制指令，利用變頻電源頻率讓壓縮機在800-7800轉/分范圍內變化，從而調節氟利昂這種空調的冷媒流量來調節室內溫度范圍。下面我們詳細看看變頻空調機的工作原理：
變頻空調中都裝有變頻器，這個變頻控制器是如何工作的呢？國內規定的電壓220V，頻率50Hz的電流經整流濾波後得到310V左右的直流電，此直流電經過逆變後，就可以得到用以控制壓縮機運轉的變頻電源，這就能將50赫茲的電網頻率轉變為30-130赫茲，
變頻控制器的原理框圖如下所示，
變頻式空調器一般帶有微機（電腦）控制。它檢測室內外信號如溫度（室內外溫、蒸發器溫、冷凝器溫、吸氣管口溫、膨脹閥出入口溫、變頻開頭散熱片溫等），風機轉速，電動機電流等。並由微機發出風機、壓縮 機運轉速、製冷劑流量、闊的切換、安全保護等信號。此類機裝有電子膨脹間節流。它隨微處理器發出的信號，隨時改變製冷劑流量，故它的效率比普遍使用毛細管節流方式的高。同時在製冷方式中，無化霜煩惱（化霜不停機）。因此空調在制熱時不會像普通機在除霜倒泵逆轉時，吹出冷風使室溫下降。
變頻空調還能在142-270伏范圍的電網電壓正常使用，根據溫度控制指令，在壓縮機連續運行時會改變頻率，當產冷量要求大時則高速運轉，反之低速運轉。由於變頻機無頻繁的啟動大電流沖擊，且一直工作在低速上，又第一次只半小時就能達到設定值，故節電明顯。即製冷（熱）的功耗之比效率就高得多了。
變頻式空調器的缺點是機器內部線路復雜，一旦壞了，維修困難．一般都是整塊線路板調換。因此，如果變頻空調出現故障，應該盡快聯系相關的維修商上門維修。
④ 高壓變頻器的控制電路總圖
高壓變頻器在龍山電廠凝結泵變頻改造應用
摘要：為了降低廠用電率和提高系統自動化水平,龍山發電廠在#1號機組凝結水泵的控制系統中加裝了高壓變頻裝置。本文介紹了高壓變頻器理論上的節能效果,並總結了凝結水泵電機控制採用變頻裝置的優勢。
關鍵詞：高壓變頻器；凝結水泵；調速；節能。
概述：
國電龍山電廠是由中國國電集團公司和河北省建設投資公司共同投資建設的大型火力發電企業，一期工程建設2×600MW國產亞臨界燃煤直接空冷機組。
機組中凝結泵變頻改造前運行中存在的問題：1、凝汽器內的水位調整是通過改變凝結泵出口閥門的開度進行的，調節線性度差，大量能量在閥門上損耗。2、由於頻繁的對閥門進行操作，導致閥門的可靠性下降，影響機組的穩定運行。3、汽水系統設計參數偏大，使凝結泵的出口壓力偏大，流量偏高；4、凝結泵出口壓力偏大， 超出了化學精處理系統的壓力， 對化學設備造成一些損害；5、凝升泵壓力、流量偏高， 對加熱器系統造成一定損害， 同時給除氧器水位的調整帶來一定困難。6、泵用電機啟動電流大，不僅對同一母線上的電機或其他設備正常工作造成極大的影響，而且對電機本身沖擊應力很大，軸承應力加大，同時對電機絕緣造成損傷，電機壽命縮短。因此綜合以上多個角度，對凝結泵進行變頻調速改造是相當必要的。現對#1機組凝結泵電動機安裝高壓變頻器調速裝置，凝結泵電動機型號及其參數如下表：
龍山電廠結合自身電機參數以及我公司產品優勢，選用我公司型號SH-HVF-Y10K/2900高壓變頻調速裝置。
1、凝結泵的工作流程
圖1 凝結水系統的工作流程
凝結水系統如圖1所示。從混合式凝汽器來的水97％-98％返回空冷塔，2％-3％參加熱力循環。凝結泵吸取凝汽器的水升壓後經過化學精處理， 經過低壓加熱器到除氧器， 除氧器除氧後進入給水泵升壓， 再經高壓加熱器到鍋爐， 最後經省煤器進入汽包， 從而完成熱力循環。維持凝結泵連續、穩定運行是保持電廠安全、經濟生產地一個重要方面。當機組負荷升高時，凝結水量增加，凝汽器內的水位相應上升。當機組負荷降低時，凝汽器內水位相應降低。在正常運行狀態下，凝汽器內的水位不能過高或過低。監視、調整凝汽器內的水位是凝結泵運行中的一項主要工作。龍山電廠所需凝結泵電機為10kV/2300kW的電機，每台機組配備二台凝結泵，一台變頻運行，一台工頻備用。
2、變頻調速改造的凝結泵電氣接線圖
圖2 凝結泵電機及其備用泵電機主電路接線圖
從主迴路改造方案看出：對兩台凝結泵的一台進行變頻改造，另一台工頻備用。當變頻器發生故障時，解決方案一，通過旁路櫃將#1凝結泵連接到工頻運行。方案二，工頻啟動運行#2凝結泵，停止運行#1凝結泵。當#1號凝結泵發生故障時，解決方案是直接工頻啟動運行#2凝結泵。以上冗餘備用保證了整個電廠生產正常。當故障設備恢復後，變頻啟動運行#1凝結泵，然後停止運行#2凝結泵。
對於變頻調速的#1凝結泵，高壓電源經用戶開關櫃高壓開關QF1到刀閘櫃，經輸入刀閘QS1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經出線刀閘QS2送至電動機；10kV電源還可經旁路刀閘QS3直接起動電動機。進出線刀閘QS2和旁路刀閘QS3的作用是：一旦變頻裝置出現故障，即可馬上斷開進出線刀閘QS2，將變頻裝置隔離，手動合旁路刀閘QS3，在工頻電源下啟動電機運行。QF1保留用戶原斷路器，QS1、QS2、QS3安裝在一個刀閘櫃中與變頻裝置配套供貨。QS2與QS3之間通過機械閉鎖，防止誤操作。
3、變頻調速改造的直接經濟效益和間接投資效益分析
（1）節能
非同步感應電動機的轉速n與電壓頻率f、轉差率s、電機極對數p三個參數有如下關系:n=60f（1-s）/p。改變電壓頻率f可以改變電動機轉速。由於凝結泵對轉速精度要求不是非常高,在非同步感應電動機的設計製造完成後,在帶負載運行過程中由於負載變化,轉差率會略有變化,但變化極小，因此可以近似認為電機轉速與變頻器輸出電壓頻率成線性關系。所以將頻率不變的工網電壓變換為不同的頻率電壓時，電機轉速也會隨之改變。
圖3 水泵類負載工作特性曲線
在進行變頻調速改造前，凝結泵電機始終處於100%工作負荷狀態下，調節凝結器和除氧器中的水位即凝結泵的出水量完全依賴調節出口閥門開度改變管路的阻力來實現。當水量減小時，電機功率並沒有明顯下降。如圖所示，當需要減小流量時，減小閥門開度，凝結泵工作點從A點移到D點，忽略泵機和電機效率變化，電機功率變化不明顯。當採用變頻調速後，節能效果是明顯的
（2）減少電機啟動時的電流沖擊
電機直接啟動時的最大啟動電流為額定電流的7倍；星角啟動為4.5倍；電機軟啟動器也要達到2.5倍。觀察變頻器起動的負荷曲線，可以發現它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉速增加而上升，不管怎樣都不會超過額定電流。因此凝泵變頻運行解決了電機啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機、傳動系統和主機的沖擊應力，大大降低日常的維護保養費用。
（3）延長設備壽命
使用變頻器可使電機轉速變化沿凝泵的加減速特性曲線變化，沒有應力負載作用於軸承上，延長了軸承的壽命。同時有關數據說明，機械壽命與轉速的倒數成正比，降低凝泵轉速可成倍地提高凝泵壽命，凝泵使用費用自然就降低了。
（4）降低噪音
凝結泵改用變頻器後，降低水泵轉速運行的同時，噪音大幅度地降低，當轉速降低50%時，噪音可減少十幾個絕對分貝。同時消除了停車和啟動時的打滑和尖嘯聲，克服了由於調門線性度不好，調節品質差，引起管道錘擊和共振，造成給水系統上水管道強烈震動的缺陷，凝結泵變頻運行後，噪音、振動都大為減少，變化相當可觀。
（5）其他許多變頻調速改造前存在的問題都得到合理的解決。
如使用閥門調節少了，精度提高了。出口的壓力變小，對精處理過程的化學設備影響小了等等。
總之，大型汽輪發電機組凝泵推廣使用變頻調速器，可以大幅度降低廠用電率，減少發電成本，提高競價上網的競爭能力。
4、我公司變頻調速裝置的優勢
4.1功率單元機械式旁路
為了保證變頻器和現場設備的正常運行，SH-HVF系列高壓變頻器為用戶提供了功率單元機械旁路功能，當單元故障時，可自動將輸出清除並同時觸發旁路單元將其旁路，使其不影響整個系統的正常工作，使整個系統由原來的串聯可靠性結構變成為並聯可靠性結構。傳統的功率單元電子式旁路設計採用可控硅或IGBT等旁路方式，其設計與功率單元採用一體化設計，其電子旁路能否動作取決於功率單元的故障狀態；而我公司功率單元機械式旁路採用機械式接觸器方式，並且專門為其設計了一套功率單元旁路控制系統，一旦功率單元故障，不管故障多麼嚴重，旁路系統均能正確安全的旁路。
4.2變頻器帶故障運行方式
當有功率單元故障時，變頻器可通過線電壓自動均衡技術，輸出最大的功率而不至於跳機影響生產，用戶可以根據設備的報警自行確定停機維修時間。
4.3風機選用進口設備
我公司高壓變頻器冷卻風機採用原裝進口EBM風機，其平均無故障連續運行時間大於100000小時。
4.4諧波指標
輸出電流諧波失真<2%；變頻調速系統產生的諧波滿足並高於中國「GB/T 14549 電能質量 公用電網諧波」及「IEEE519」國際標準的規定。變頻裝置考慮將對電網諧波影響減至最小的措施包括：a、移相變壓器；b、單元串聯技術；c、優化的PWM演算法；d、多脈沖整流技術
4.5線電壓自動均衡技術
變頻器某相有單元故障後，為了使線電壓平衡，傳統的處理方法是將另外兩相的電壓也降至與故障相相同的電壓，而線電壓自動均衡技術通過調整相與相之間的夾角，在相電壓輸出最大且不相等的前提下保證最大的線電壓均衡輸出。
4.6控制部分雙電源切換
變頻器控制迴路採用雙電源切換技術並配置UPS電源，雙電源一路來源於用戶電源，一路來源於變頻器內隔離變壓器二次輸出繞組，其中任意一單元掉電自動切換至另一迴路，切換時間約為40ms，切換過程中的電源保證由UPS提供，UPS提供掉電60分鍾輸出。