ACS1000的主要特點(diǎn) 
　世界電氣巨子ABB公司生產(chǎn)的ACS1000系列高壓變頻器屬直接高－高型高壓變頻器，功率范圍315KW——5000KW，輸出電壓等級(jí)有2.3，3.3，4.16KV，當(dāng)接6KV電壓等級(jí)電機(jī)時(shí)，需將電機(jī)改成三角形接法。3.3KV電壓等級(jí)的變頻器，容量在2150KVA及以下的變頻器采用風(fēng)冷，容量在2150KVA及以上的變頻器采用水冷。




圖一
　 ACS1000高壓變頻器對(duì)電機(jī)和電機(jī)電纜無特殊要求，也無需電機(jī)降容使用，*適用國(guó)產(chǎn)電機(jī)；ACS1000高壓變頻器元件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，系統(tǒng)集成簡(jiǎn)單；ACS1000采用了功率器件IGCT（Integrated Gate Commutated Thyristor 集成門換流晶閘管），IGCT快速、均衡換流，內(nèi)在低損耗， ACS1000是電壓源型變頻器，直接采用IGCT高壓功率器件，與其它拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的變頻器相比，大大減少了功率器件數(shù)量，主回路原理圖如圖一所示，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，效率更高，可靠性也高了許多。
   ACS1000的直流回路采用IGCT代替熔斷器作為變頻器主回路的保護(hù)，IGCT分?jǐn)鄷r(shí)間是25μs，比傳統(tǒng)的熔斷器快1000倍，大大提高了關(guān)斷速度，從而提高保護(hù)的可靠性。IGCT 還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
    ① 續(xù)流二極管集成在同一芯片上
    ② 不需緩沖電路
    ③控制門電路與功率元件集成于一體
    ④可靠性*（元件總數(shù)少）
    ⑤ 功率密度高（元件總數(shù)少而且損耗低） 
    ACS1000采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù), 不需要在電機(jī)軸上安裝脈沖編碼器而具有的速度和轉(zhuǎn)矩控制，DTC能在零轉(zhuǎn)速時(shí)輸出滿轉(zhuǎn)矩。在DTC中，定子磁通和轉(zhuǎn)矩作為主要控制變量，通過高速的數(shù)字信號(hào)處理器，將電機(jī)運(yùn)行實(shí)際值與參考值不斷的進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器中的每個(gè)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行分別確定，這樣傳動(dòng)裝置始終處于*開關(guān)組合，從而對(duì)負(fù)載突變或電源干擾所引起的動(dòng)態(tài)變化作出快速的響應(yīng)。
三、 系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)

    如圖二所示，變頻調(diào)速系統(tǒng)由工/變頻高壓進(jìn)線柜、12脈沖隔離變壓器、ACS1013-W1-T0高壓變頻器、高壓切換柜、PLC控制箱和國(guó)產(chǎn)2200KW電機(jī)構(gòu)成。
    1、工頻進(jìn)線高壓柜作為變頻回路故障狀態(tài)下保證電機(jī)和壓縮機(jī)運(yùn)行的后備保證，正常情況下由變頻進(jìn)線柜向變頻器供電，變頻器進(jìn)線高壓柜必須由變頻器控制其分合閘。
    2、12脈沖隔離變壓器由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，變壓器有2個(gè)次級(jí)繞組，一個(gè)為Y接法，一個(gè)為Δ接法，兩繞組同相間有30。相位差。采用了12脈沖隔離變壓器的ACS1000變頻器已滿足了IEEE519－1992和UK G.5/3中對(duì)電壓和電流諧波的要求。
    3、高壓切換柜是配合電機(jī)工/變頻切換之用，當(dāng)高壓真空接觸器KM2、 KM3閉合時(shí)，電機(jī)為Δ接法,此時(shí)電機(jī)額定電壓3.465KV，當(dāng)要求電機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，高壓真空接觸器KM1、KM4閉合，電機(jī)連接到電網(wǎng)，直接通過工頻進(jìn)線柜由工頻直接啟動(dòng)。
    4、PLC控制箱主要負(fù)責(zé)各邏輯連鎖以及與壓縮機(jī)DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊。當(dāng)變頻器就緒和工頻進(jìn)線合閘后，若DCS系統(tǒng)發(fā)出機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)，則高壓切換柜KM2、KM3合閘，切換柜自動(dòng)投入變頻運(yùn)行方式，機(jī)組自動(dòng)優(yōu)先啟動(dòng)變頻器運(yùn)行。變頻調(diào)速系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，由壓縮機(jī)DCS控制系統(tǒng)輸出速度給定值（4～20mA）給變頻器，由變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)平滑啟動(dòng)，同時(shí)變頻器輸出電機(jī)的運(yùn)行/停止、故障、運(yùn)行、電機(jī)電流、功率、水溫等信號(hào)給DCS系統(tǒng)。 當(dāng)變頻進(jìn)線高壓柜處于分閘位置或變頻器故障時(shí)，若DCS系統(tǒng)發(fā)出機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)，則高壓柜KM1、KM4合閘，切換柜自動(dòng)投入工頻運(yùn)行方式，機(jī)組進(jìn)入工頻運(yùn)行狀態(tài)。PLC輸出機(jī)組工頻運(yùn)行等信號(hào)給DCS系統(tǒng)。 
    5、水冷系統(tǒng)：變頻器標(biāo)準(zhǔn)配置采用水冷方式，比較風(fēng)冷方式的變頻器而言，水冷型變頻器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 
    ①水冷系統(tǒng)可保證整個(gè)系統(tǒng)工作在*溫度點(diǎn)，而風(fēng)冷系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境波動(dòng)敏感，不易保持在*工作點(diǎn)。對(duì)于電子控制系統(tǒng)，工作在*溫度點(diǎn)意味著高可靠性和zui長(zhǎng)的使用壽命。 
    ②水冷系統(tǒng)對(duì)環(huán)境要求低，而空冷系統(tǒng)對(duì)環(huán)境要求高，變頻系統(tǒng)*工作點(diǎn)在0～40℃，2200KW變頻器的效率為98%也即意味著有44KW的熱量需要散發(fā)，風(fēng)冷系統(tǒng)將此44KW的熱量排走需用一大容量的空調(diào)設(shè)備，投資大，長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用高。 
    ③風(fēng)冷系統(tǒng)靠外風(fēng)循環(huán)，對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求嚴(yán)格，灰塵很容易在高壓變頻器內(nèi)元器件和過濾網(wǎng)上集結(jié)，容易造成故障， 也勢(shì)必增加設(shè)備維護(hù)量。
    ④水冷系統(tǒng)不需要大功率的冷卻風(fēng)機(jī)，因此噪音小，而空冷系統(tǒng)噪音大。
   ⑤由于ACS1000對(duì)外循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)要求不高，可充分利用石化廠生產(chǎn)裝置循環(huán)冷卻水，無需額外投資。 
    ACS1000水冷系統(tǒng)分冷卻水和循環(huán)水，冷卻水和循環(huán)水是分離的兩回路，冷卻水將變頻器功率器件產(chǎn)生的熱量與外部循環(huán)水通過熱交換器的熱交換將變頻器產(chǎn)生的熱量帶走，變頻器在輔助電源上電后自動(dòng)檢測(cè)冷卻水電導(dǎo)率，當(dāng)電導(dǎo)率超過變頻器設(shè)定的電導(dǎo)率指標(biāo)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水冷系統(tǒng)除離子設(shè)備工作。
     6、變頻節(jié)能與防喘振協(xié)調(diào)控制：具有駝峰型特性的大容量壓縮機(jī)的喘震問題是系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的重要問題，變頻器正常工作時(shí)，系統(tǒng)通過變頻調(diào)速與防喘振的協(xié)調(diào)控制，盡可能減少氣體回流量，同時(shí)確保流量大于安全操作線流量（如圖三所示），使系統(tǒng)不發(fā)生喘震現(xiàn)象，做到良好的節(jié)能與防喘振協(xié)調(diào)控制效果。

    圖中P2/P1為壓縮機(jī)出口絕壓與入口絕壓之比，Q為壓縮機(jī)流量。
    已經(jīng)投運(yùn)的富氣壓縮機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，運(yùn)行穩(wěn)定，能夠*富氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的嚴(yán)格調(diào)速要求。在實(shí)際正常生產(chǎn)運(yùn)行過程中，變頻器輸出功率僅為電機(jī)額定功率的60％左右，節(jié)電效果非常顯著，在同類應(yīng)用情況下，有著很好的示范、推廣應(yīng)用價(jià)值。