① 志高变频空调电路图
P1 蒸发器温度保护 1.制冷时，当温度低于-1°C 2.制热时，当温度高于73°C 系统故障，清洗蒸发器或更换室内机。P2 变频模块过热、过流保护 1.压缩机正常工作时，当电流超过10A时。 2.模块过热。 检测室外风扇电机，有问题更换;系统异常，清洗冷凝器或更换外机。P3 交流输入电流过大保护 压缩机正常工作时，当交流电流超过10A时。 系统异常，清洗冷凝器或更换外机。P4 压缩机排气温度保护 压缩机排气温度超出110℃，缺氟或系统异常。 加氟或更换外机P6 压缩机吸气温度保护 系统异常 更换外机P7 电源过、欠压保护 电压波动范围超出165V～265V，或电压传感器故障 超出此电压范围报P7属正常，没有超出电压范围更换电源板P8 回气低压保护 系统异常 更换外机P9 排气高压保护 缺氟或系统异常 加氟或更换外机PA 冷凝盘管高温保护 外风扇电机坏或系统异常 更换风扇电机或外机PC 室外环境温度超温保护 制冷制热时，环境温度太低或过高压缩机不启，或传感器故障。 正常保护，如果问题没有超出范围更换室外温度传感器。PH 缺氟或换向阀保护 缺氟或换向阀正常保护 加氟PF 其它保护
② 抽油机+变频器+节电原理
抽油机专用变频器在抽油机节能改造中的应用
The Energy-saving Rebuild Application
of Specific Inverter for Oil Pump in the Control System
山东新风光电子科技发展有限公司 刘学成 郭培彬 Liu Xuecheng Guo Peibin
摘 要：本文介绍了风光抽油机专用变频器在抽油机节能改造中的应用情况。通过改造，实现了抽油机高效运行，达到了节能降耗和提高产量的目的。
关键词：变频器 抽油机 节能
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
我国的油田绝大部分要靠注水来压油入井，靠抽油机把油从地层提升上来。以水换油，以电换油是目前我国油田的现实。如何提高采油效率，降低采出液的吨液能耗，提高产量，使抽油机的参数更好的适应地上 、 地下工况，使现场抽油机调节更为方便，成为大家的焦点。
目前，在油田抽油机设备中，以游梁式抽油机使用方便 、 可靠，是目前油田采油生产中的主要设备，应用最为普遍，数量也最多。下面以游梁式抽油机为例，介绍风光抽油机专用变频器在其上面的应用。
2 . 游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机其工作过程为：用电机带动减速机，减速机带动皮带轮，皮带轮带动两个很重的钢质滑块的旋转往复运动，依靠杠杆的作用，将盛油器提上放下，而将油带出地面进入输油管道中或储油罐中，完成抽油过程。
抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷 , 并迭加有瞬间的冲击。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动 , 一般都配有平衡块。为了保证足够大的启动转矩 , 抽油机电机正常运行时负荷率很低 , 一般在 20%~30% 。低负荷率运行，造成功率因数低 , 效率低 , 电能浪费大。
因此，在设计选配抽油机电机时，普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时，抽油机的运行会出现无功抽取，出现空抽或泵空状态，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。因此，抽油机的节能潜力非常可观。
节能包括两个方面：一是从电动机本身考虑，提高电动机的负荷率和效率；二是从系统考虑，改变电动机的机械特性，使机 、 杆 、 泵整个系统达到较好的配合，提高系统效率。两者比较，后者的节能潜力比前者大得多。在游梁式抽油机上应用变频调速技术不仅机 、 杆 、 泵整个系统达到较好的配合 , 自动化程度提高，降低工人的劳动强度，减少工作量，而且节能效果明显，综合效益显著。
3 . 抽油机专用变频器工作原理
根据抽油机是交变工作载荷的特点，风光抽油机专用变频器内置了专用的运动控制程序 。 风光抽油机专用变频器，可以根据油井的实际情况，由操作设置油井工作参数和工作方式，经过运算处理后，变频器自行调整抽油井工作制度，改变抽油机的冲程频次，达到上 、 下冲程间的平稳过渡。变频器本身具有抽油机所需的各种保护功能及相应的放电回馈电路，而且风机可以有温度自动控制，也节约相应的能源消耗。
我们针对抽油机载荷的特殊性和野外工作特点，按照严格的工业标准设计 、 制造抽油机专用变频器，把制动电路 、 回馈电路 、 无线滤波器 、 线路电抗器和防雷击装置集成到专用变频器中，增强整机的可靠性。
变频器主电路原理如图 1 示 :
图 1变频器主电路原理
4 . 风光抽油机专用变频器的节能原理
风光抽油机专用变频器可根据井下供液情况，自动调整抽油井工作制度，使游梁式抽油机的固定动态特性变为可根据油井开采情况自动调节的可变动态特性，提高泵充满系数及排量系数，达到节能，增产，无级调速的效果。
风光抽油机专用变频器采用动态调节抽油机的冲程频次和上 、 下行程的速度，达到节电又增产的目的。
(1)可以动态调节 抽油机的冲程频次，节电。抽油机的冲程频次可以通过机械的方法调整，但是，一旦调整好之后，人是不可以经常改动的，并且通过皮带轮直径调整频次的方法是有限的，不能动态适应油井负荷的需要。而变频调速则能动态调整抽油机的转速， 可无级调节抽油机冲次， 从而调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，减少了电机功率，实现了节能目的。
(2) 可以动态调节 抽油机的上 、 下行程的速度实现节能增产的目的。由于采用变频调速技术，通过上 、 下死点位置传感器 控制变频调速器上、下冲程输出不同频率的电源，从而使电动机上、下冲程转速不同，可无级调节抽油机上下冲程速比。 还可以根据实际需要分别地调整每一冲程下行程的速度，可以提高原油在泵的充满度；而适当提高上行程的速度，则可以减少在提升过程中的漏失系数，有效地提高单位时间内的原油产量。节电，节能。
5 . 现场应用
由于应用变频调速技术对抽油机实行软启动，启动电流大幅度降低。功率因数由 0.3-0.5 上升到 0.9 以上。提高了功率因数，减少了无功损耗。
风光抽油机专用变频器可根据油井工况对冲程频次和上下冲程的速度进行调节，使油井供排系统达到动态协调，在青海油田 30 口油井上，由实验前后的数据表明，单井的平均增产 20% ，单井的平均节电率为 20% 左右。
我们分别选前期井 、 中后期进行了变频改造。
在前期井中，由于井刚开采，储油量大，为提高功效，我们采用提高抽油机的冲程频次的方式，让变频器运行至 65HZ ，频率提高了 1/3 ，相应地电机转速提高了 30% ，其采油量也相应提高，其综合采油率可比工频情况下多采油 20% ，工效提高了 1 . 2 倍，很受油田采油工的欢迎。
在中 、后期井中，由于井储量减少，供液不足，电机若仍工颇运行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用调整抽油机的 冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，一般将变频器的频率运行至 35~45HZ 之间，这样电机平均转速下降了 20% ，加之采油设备一般负荷较轻，其节电率可达 25% 左右。还有另外在开采稠油井的中后期，因原油黏度上升，经常发生驴头和光杆 “打架”现象，通过调节 冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，避免了 “打架”，延长了开采时间，提高了原油产量。
6 . 应用注意事项
(1)由于抽油机的起动转矩大，所以设置合适的转矩提升曲线，不合适转矩提升曲线(电压不足或过高)都会使电流增大。
(2)在抽油机滑块下降过程中，负荷减轻，电机进入再生发电状态，其再生能量将传人变频器，通过逆变回路的续流二极管整流而变成直流加在主电路上，造成主电路母线电压升高，频繁的高压会损坏变频器的主器件，包括电解电容及功率模快，因此需加制动回路，让再生电压能及时地释放掉，保证主回路器件在安全的电压下工作。再生制动电路原理如图2示
图 2 再生制动电路原理
7.结束语
变频器具有软起、停功能，减少了对抽油机杆的机械冲击，保护了电机及机械设备，减少维修量，变频器对过压、欠压、过载、短路及电路失速都能可靠地保护。总之， 变频控制技术在抽油机上应用，对抽油生产设备来说是一个很大进步，它从根本上改变了抽油机的运动特性和动力特性，使抽油机 —抽油杆—抽油泵达到动态协调，使有杆抽油系统和油井供液系统达到动态协调。 抽油机应用变频器，即可以提高工效，增加采油量，又可以节约电能，保护电机及设备，其应用前景是十分广泛的。在能源日益紧张的今天，相信变频器在抽油机这方面可以大有作为的。
③ 变频空调工作原理图解
变频空调的工作原理
我们知道传统常规空调是直接更具温度控制让压缩机运转或者停止来维持室内的温度范围。变频空调由于可以根据温度控制指令，利用变频电源频率让压缩机在800-7800转/分范围内变化，从而调节氟利昂这种空调的冷媒流量来调节室内温度范围。下面我们详细看看变频空调机的工作原理：
变频空调中都装有变频器，这个变频控制器是如何工作的呢？国内规定的电压220V，频率50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，
变频控制器的原理框图如下所示，
变频式空调器一般带有微机（电脑）控制。它检测室内外信号如温度（室内外温、蒸发器温、冷凝器温、吸气管口温、膨胀阀出入口温、变频开头散热片温等），风机转速，电动机电流等。并由微机发出风机、压缩 机运转速、制冷剂流量、阔的切换、安全保护等信号。此类机装有电子膨胀间节流。它随微处理器发出的信号，随时改变制冷剂流量，故它的效率比普遍使用毛细管节流方式的高。同时在制冷方式中，无化霜烦恼（化霜不停机）。因此空调在制热时不会像普通机在除霜倒泵逆转时，吹出冷风使室温下降。
变频空调还能在142-270伏范围的电网电压正常使用，根据温度控制指令，在压缩机连续运行时会改变频率，当产冷量要求大时则高速运转，反之低速运转。由于变频机无频繁的启动大电流冲击，且一直工作在低速上，又第一次只半小时就能达到设定值，故节电明显。即制冷（热）的功耗之比效率就高得多了。
变频式空调器的缺点是机器内部线路复杂，一旦坏了，维修困难．一般都是整块线路板调换。因此，如果变频空调出现故障，应该尽快联系相关的维修商上门维修。
④ 高压变频器的控制电路总图
高压变频器在龙山电厂凝结泵变频改造应用
摘要：为了降低厂用电率和提高系统自动化水平,龙山发电厂在#1号机组凝结水泵的控制系统中加装了高压变频装置。本文介绍了高压变频器理论上的节能效果,并总结了凝结水泵电机控制采用变频装置的优势。
关键词：高压变频器；凝结水泵；调速；节能。
概述：
国电龙山电厂是由中国国电集团公司和河北省建设投资公司共同投资建设的大型火力发电企业，一期工程建设2×600MW国产亚临界燃煤直接空冷机组。
机组中凝结泵变频改造前运行中存在的问题：1、凝汽器内的水位调整是通过改变凝结泵出口阀门的开度进行的，调节线性度差，大量能量在阀门上损耗。2、由于频繁的对阀门进行操作，导致阀门的可靠性下降，影响机组的稳定运行。3、汽水系统设计参数偏大，使凝结泵的出口压力偏大，流量偏高；4、凝结泵出口压力偏大， 超出了化学精处理系统的压力， 对化学设备造成一些损害；5、凝升泵压力、流量偏高， 对加热器系统造成一定损害， 同时给除氧器水位的调整带来一定困难。6、泵用电机启动电流大，不仅对同一母线上的电机或其他设备正常工作造成极大的影响，而且对电机本身冲击应力很大，轴承应力加大，同时对电机绝缘造成损伤，电机寿命缩短。因此综合以上多个角度，对凝结泵进行变频调速改造是相当必要的。现对#1机组凝结泵电动机安装高压变频器调速装置，凝结泵电动机型号及其参数如下表：
龙山电厂结合自身电机参数以及我公司产品优势，选用我公司型号SH-HVF-Y10K/2900高压变频调速装置。
1、凝结泵的工作流程
图1 凝结水系统的工作流程
凝结水系统如图1所示。从混合式凝汽器来的水97％-98％返回空冷塔，2％-3％参加热力循环。凝结泵吸取凝汽器的水升压后经过化学精处理， 经过低压加热器到除氧器， 除氧器除氧后进入给水泵升压， 再经高压加热器到锅炉， 最后经省煤器进入汽包， 从而完成热力循环。维持凝结泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产地一个重要方面。当机组负荷升高时，凝结水量增加，凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时，凝汽器内水位相应降低。在正常运行状态下，凝汽器内的水位不能过高或过低。监视、调整凝汽器内的水位是凝结泵运行中的一项主要工作。龙山电厂所需凝结泵电机为10kV/2300kW的电机，每台机组配备二台凝结泵，一台变频运行，一台工频备用。
2、变频调速改造的凝结泵电气接线图
图2 凝结泵电机及其备用泵电机主电路接线图
从主回路改造方案看出：对两台凝结泵的一台进行变频改造，另一台工频备用。当变频器发生故障时，解决方案一，通过旁路柜将#1凝结泵连接到工频运行。方案二，工频启动运行#2凝结泵，停止运行#1凝结泵。当#1号凝结泵发生故障时，解决方案是直接工频启动运行#2凝结泵。以上冗余备用保证了整个电厂生产正常。当故障设备恢复后，变频启动运行#1凝结泵，然后停止运行#2凝结泵。
对于变频调速的#1凝结泵，高压电源经用户开关柜高压开关QF1到刀闸柜，经输入刀闸QS1到高压变频装置，变频装置输出经出线刀闸QS2送至电动机；10kV电源还可经旁路刀闸QS3直接起动电动机。进出线刀闸QS2和旁路刀闸QS3的作用是：一旦变频装置出现故障，即可马上断开进出线刀闸QS2，将变频装置隔离，手动合旁路刀闸QS3，在工频电源下启动电机运行。QF1保留用户原断路器，QS1、QS2、QS3安装在一个刀闸柜中与变频装置配套供货。QS2与QS3之间通过机械闭锁，防止误操作。
3、变频调速改造的直接经济效益和间接投资效益分析
（1）节能
异步感应电动机的转速n与电压频率f、转差率s、电机极对数p三个参数有如下关系:n=60f（1-s）/p。改变电压频率f可以改变电动机转速。由于凝结泵对转速精度要求不是非常高,在异步感应电动机的设计制造完成后,在带负载运行过程中由于负载变化,转差率会略有变化,但变化极小，因此可以近似认为电机转速与变频器输出电压频率成线性关系。所以将频率不变的工网电压变换为不同的频率电压时，电机转速也会随之改变。
图3 水泵类负载工作特性曲线
在进行变频调速改造前，凝结泵电机始终处于100%工作负荷状态下，调节凝结器和除氧器中的水位即凝结泵的出水量完全依赖调节出口阀门开度改变管路的阻力来实现。当水量减小时，电机功率并没有明显下降。如图所示，当需要减小流量时，减小阀门开度，凝结泵工作点从A点移到D点，忽略泵机和电机效率变化，电机功率变化不明显。当采用变频调速后，节能效果是明显的
（2）减少电机启动时的电流冲击
电机直接启动时的最大启动电流为额定电流的7倍；星角启动为4.5倍；电机软启动器也要达到2.5倍。观察变频器起动的负荷曲线，可以发现它启动时基本没有冲击，电流从零开始，仅是随着转速增加而上升，不管怎样都不会超过额定电流。因此凝泵变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题，消除了大启动电流对电机、传动系统和主机的冲击应力，大大降低日常的维护保养费用。
（3）延长设备寿命
使用变频器可使电机转速变化沿凝泵的加减速特性曲线变化，没有应力负载作用于轴承上，延长了轴承的寿命。同时有关数据说明，机械寿命与转速的倒数成正比，降低凝泵转速可成倍地提高凝泵寿命，凝泵使用费用自然就降低了。
（4）降低噪音
凝结泵改用变频器后，降低水泵转速运行的同时，噪音大幅度地降低，当转速降低50%时，噪音可减少十几个绝对分贝。同时消除了停车和启动时的打滑和尖啸声，克服了由于调门线性度不好，调节品质差，引起管道锤击和共振，造成给水系统上水管道强烈震动的缺陷，凝结泵变频运行后，噪音、振动都大为减少，变化相当可观。
（5）其他许多变频调速改造前存在的问题都得到合理的解决。
如使用阀门调节少了，精度提高了。出口的压力变小，对精处理过程的化学设备影响小了等等。
总之，大型汽轮发电机组凝泵推广使用变频调速器，可以大幅度降低厂用电率，减少发电成本，提高竞价上网的竞争能力。
4、我公司变频调速装置的优势
4.1功率单元机械式旁路
为了保证变频器和现场设备的正常运行，SH-HVF系列高压变频器为用户提供了功率单元机械旁路功能，当单元故障时，可自动将输出清除并同时触发旁路单元将其旁路，使其不影响整个系统的正常工作，使整个系统由原来的串联可靠性结构变成为并联可靠性结构。传统的功率单元电子式旁路设计采用可控硅或IGBT等旁路方式，其设计与功率单元采用一体化设计，其电子旁路能否动作取决于功率单元的故障状态；而我公司功率单元机械式旁路采用机械式接触器方式，并且专门为其设计了一套功率单元旁路控制系统，一旦功率单元故障，不管故障多么严重，旁路系统均能正确安全的旁路。
4.2变频器带故障运行方式
当有功率单元故障时，变频器可通过线电压自动均衡技术，输出最大的功率而不至于跳机影响生产，用户可以根据设备的报警自行确定停机维修时间。
4.3风机选用进口设备
我公司高压变频器冷却风机采用原装进口EBM风机，其平均无故障连续运行时间大于100000小时。
4.4谐波指标
输出电流谐波失真<2%；变频调速系统产生的谐波满足并高于中国“GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波”及“IEEE519”国际标准的规定。变频装置考虑将对电网谐波影响减至最小的措施包括：a、移相变压器；b、单元串联技术；c、优化的PWM算法；d、多脉冲整流技术
4.5线电压自动均衡技术
变频器某相有单元故障后，为了使线电压平衡，传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相相同的电压，而线电压自动均衡技术通过调整相与相之间的夹角，在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压均衡输出。
4.6控制部分双电源切换
变频器控制回路采用双电源切换技术并配置UPS电源，双电源一路来源于用户电源，一路来源于变频器内隔离变压器二次输出绕组，其中任意一单元掉电自动切换至另一回路，切换时间约为40ms，切换过程中的电源保证由UPS提供，UPS提供掉电60分钟输出。