高压变频器冷却水改造方案

从两次投入试验的情况来看，冷却水的温度对变频 器的影响最大，三台变频器全投入新鲜水的话，变 频器温度降低比较明显，约降低3-5℃。8月4日，三 台变频器都在较高的负荷运行，和夏季最高温度时 的负荷相差不多。如果按照今年7月21日，环境温度 40℃，变频器最高温度41℃，变频器温降最小3℃考 虑，那么变频器使用新鲜水后的温度大约在38℃，由 此计算看出变频器安全度夏没有问题。


冷却器循环水入口位置；在变频器室北侧从总管引 另一路DN80的管道，送至氨压缩机变频器冷却器循 环水入口位置，两路管道沿室外空冷风道下地面敷 设，在每台变频器水冷器位置设支线（DN50），在
原变频器功率柜水冷器循环水进水阀后管道盲板法
兰处开口，支管接至此处碰头，并在每条DN50管上 加装进水阀门。管道施工结束，在接入冷却器之前， 必须进行管道冲洗,然后接入冷却器，避免杂物进入 冷却器引起堵塞，此工作内容由检修负责。
投运前 投运后
31℃
34℃ 603A
7月2wk.baidu.com日
参数
40.6℃ 38℃ 651.4A
8月4日三台变频器全部投入新鲜水记录：
新鲜水 进水温 度℃ 合成气 压缩机 24 变频器 氨压缩 24 变频器 CO2压 缩机变 24 频器 新鲜水 压力 MPa 投用前 变频器 温度 ℃ 投用后 变频器 温度℃ 回水阀 室 门开度 温 圈 ℃ 环境 温度 ℃ 负荷 (KW) 8月4日 负荷 (KW) 7月21日
0.36
37.4
33.5
3
35
38
15010
15261
0.36
37.1
32.7
3
35
38
10058
10290
0.36
37.5
34
3
35
38
10038
10091
注：三台高压变频器全部投用新鲜水后，新鲜水压力有所下降，因此新鲜水投 运后需加强巡检，时刻关注新鲜水的压力及水量，及时调整新鲜水压力和流量， 紧急情况切换到循环水冷却。
变频器新鲜水改造方案及效果分析
一、变频器运行状况 二、冷却系统存在的问题 三、改造的必要性 四、改造方案 五、冷却效果分析 六、结论
一、变频器运行状况


安阳××有限公司合成气压缩机、CO2压缩机、氨压 缩机三大机组全部采用高压变频器加电机的驱动方 式。开创了化工厂大型压缩机全部使用变频驱动的 先例，同时也是国产最大功率高压变频器的第一次 投运。 自2013年9月份开车到如今已近一年时间，变频器运 行比较稳定，控制操作简单方便。
六、结论

从目前投入使用新鲜水的冷却效果看，变频器增加 新鲜水管线的改造方案达到了预期的冷却效果，能 够保证变频器安全度夏。本次改造是比较成功的。
谢谢

考虑到新鲜水回水阀门开度太大，8月4日对新鲜水

回水阀门开度调整再次投入试验，（由于8月5日跳车， 本次试验约12个小时，此后循环水温低一直不高，没 再投入）

8月1日单台氨压机变频器投入新鲜水记录：
循环水进 循环水回 循环水进 水压力 水压力 水温度 0.4Mpa 0.37Mpa 30.7℃ 新鲜水压 0.37Mpa 力 0.38Mpa 0.39Mpa 0.36Mpa 34.8℃ 35.6℃ 电流 循环水回 功率柜 室 水温度 温度 温 31.1℃ 34℃ 34℃ 597A
三、改造的必要性

目前变频器冷却系统不足以应对夏季高温或极端天 气，这就为变频器夏季运行埋下了严重隐患，如不 彻底从根本上解决这个问题，变频器夏季一旦运行 超温跳闸，将会给整个公司带来巨大的损失。
四、改造方案


变频器冷却有多种方案：（1）增加大功率空调，（2） 风筒喷淋降温（效果不明显），（3）增加新鲜水管 线。经过公司领导和车间的共同讨论，由于改造新 鲜水成本不高，冷却效果较好，最终确定对高压变 频器功率柜增加新鲜水管线，夏季高温时由新鲜水 冷却，其他时间由循环水冷却。具体新鲜水要求及 施工方案如下： 1、水压及水温：变频器室冷却器入口新鲜水压力 ≥0.4Mpa，温度≤25℃。 2、水量：在原设计条件下氨压缩机变频器柜所需循


循环水量83t/h，CO2压缩机变频器柜所需循环水量 86t/h，合成气压缩机变频器柜所需循环水量152t/h， 三台共计321t/h，如果按照新鲜水温度25℃估算，三 台变频器功率柜冷却所需新鲜水量为 321×0.6=192.6(t/h) 。 3、施工方案： 新鲜水引自中盈生产水2#线地管，出地面位置设置 总阀，沿合成管廊敷设到变频器室，新鲜水总管道 采用DN200碳钢管，在变频器室南侧从总管引一路 DN100的管道，送至合成、二 氧化碳压缩机变频器
新鲜水接入系统简图，见下图 ：

四、材料 : 由工程部根据改造方案具体确定所需钢管、 阀门、法兰等施工材料的型号和数量。

五、风险防范：变频器功率柜水冷器增加新鲜水管 线需要停冷却循环水，停止循环水有可能会造成变 频器报警，甚至变频器停车。此风险由电气负责控 制，采取以下方法：（1）改造好一台换热器再改造 另一台，严禁同时改造两台以上；（2）法兰、弯头、 管道等连接提前做好预制，尽量减小停水时间在30分 钟内；（3）避开高温时间段施工，在清晨等温度相 对较低的时间段施工；（4）拆开改造的功率柜室内

变频器功率柜温度变化并做记录。（2）新鲜水阀门 完全打开，循环水阀门完全关闭，由新鲜水单独供 水，观察新鲜水水压变化及变频器功率柜温度变化 并做记录。（3）灵活方案，打开新鲜水阀门及循环 水阀门，但根据新鲜水压力的变化随时调节阀门开 度，保证新鲜水供水压力，记录数据。
五、冷却效果分析

8月1日首次投入新鲜水进行了调试，当时循环水温度 31℃，变频器温度36℃左右，新鲜水管线压力 0.38MPa，首先单独投入一台氨压缩机变频器，冷却 效果比较好，变频器最低温度能达到30℃左右，然后 三台变频器全部投入新鲜水，三台变频器温度下降 都比较明显，12点时氨：31.6℃，CO2：33.7℃，合 成：31.1℃，由于怕周六周日人少出现意外，下班前 新鲜水全部关闭。

风道紧急排风口，在进风口增加轴流风机通风；（5） 改造时电气派专人在变频器室观察变频器温度，必要 时打开变频器柜门。 六、调试运行


高压变频器空水冷系统新鲜水改造工程按期完成，于8 月1日由调度牵头进行新鲜水试投运。为保证新鲜水水 量及水压都能满足要求，投运之前，制定了几种新鲜 水投运方式：（1）打开新鲜水阀门及循环水阀门，由 新鲜水和循环水共同冷却，观察新鲜水压力变化及变
二、冷却系统存在的问题


7月21日，由于天气骤然升温（据后来查询，当时的 气温已经超过40℃）循环水温度接近35℃，变频器功 率柜已经超40℃报警，经过电气车间临时采用多种方 法降温，最终未引起变频器跳车。 三台高压变频器冷却系统原设计采用工厂循环水 , 设 计进水压力 0.4Mpa ，进水温度≤ 33 ℃，进回水温差 3℃，进风温度≤40℃，进出风温差5℃，按设计值， 氨压缩机变频器循环水流量为166t/h，CO2压缩机变 频器流量为 172t/h ，合成气压缩机变频器流量为 304t/h，在大部分时间循环水能满足冷却要求。在夏 季较高温度下，冷却系统满足不了变频器的冷却要 求。