本发明涉及一种压缩空气生产装置，属于动力设备技术领域。
背景技术：
压缩空气在许多行业的生产中，属于重要的动力设施。压缩空气生产装置通常称为压缩空气站(房)，在设计其容量时，最大用气需求量和用气压力是选配空气压缩机排气量和排气压力的主要依据，同时考虑适当的负载系数。为了节能减排，除了要求空气压缩机具备容调功能外，普遍推广变频调速。
例如，设计的压缩空气生产装置总排气量为300m3/min、排气压力为0.90mpa。如果只选择1台或2台空气压缩机，单台电动机功率都很大，起动装置和变频装置的功率也相应很大。在压缩空气使用量波动较大的情况下，如果选配的空气压缩机台数少，不利于节能；即使选配多台空气压缩机，靠值班人员人工也难以按用气需求调节投入运行的机组数量。在用气量很小时，虽然空气压缩机的容调功能可将机组进气调节接近零，变频器可将机组转速降至最低，但仍旧存在一定的功率消耗。因此，需要创新一种压缩空气生产装置，挖掘压缩空气生产装置的节能潜力，确保可靠供气和实现经济运行。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种压缩空气生产装置，便于实行智能化控制，提高机组备用能力，提高压缩空气生产可靠性，便于对机组进行维护保养；能将空载或低载的空气压缩机撤出运行，利于节能和延长机组寿命。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种压缩空气生产装置，包括1台主供空气压缩机1、变频器2、气压传感器3、多台备用空气压缩机4、plc5，主供空气压缩机1为低压电动机驱动，所述气压传感器3与变频器2相连，所述变频器2的电源输入端与低压电源相连，所述变频器2的电源输出端与主供空气压缩机1相连，所述主供空气压缩机1由变频器2进行调速控制；所述主供空气压缩机1、备用空气压缩机4的排气量≤压缩空气生产装置总排气量的15％，所述备用空气压缩机4通过断路器与电源相连，所述气压传感器3与plc5相连，所述plc5控制断路器分合闸。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述压缩空气生产装置，其中备用空气压缩机4由电压为10kv的高压电动机驱动，所述断路器为高压真空断路器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
选配多台空气压缩机便于实行智能化控制；只需要对一台主供机采用低压变频控制，且功率较小，投资远低于高压变频控制或各台空气压缩机都采用变频控制，可显著降低投资；单台机的功率较小，起动电流对配电网的冲击小；机组备用能力强，生产压缩空气的可靠性高；便于对机组进行维护保养；能将空载或低载的空气压缩机撤出运行，利于节能和延长机组寿命。
附图说明
图1是本发明的主供空气压缩机电路图；
图2是本发明的备用空气压缩机电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的压缩空气生产装置，包括1台主供空气压缩机1、变频器2、气压传感器3、多台备用空气压缩机4、plc5，主供空气压缩机1为低压电动机驱动，所述气压传感器3与变频器2相连，所述变频器2的电源输入端与低压电源相连，所述变频器2的电源输出端与主供空气压缩机1相连，所述主供空气压缩机1由变频器2进行调速控制；所述主供空气压缩机1、备用空气压缩机4的排气量≤压缩空气生产装置总排气量的15％，如图2所述，所述备用空气压缩机4通过断路器与电源相连，所述气压传感器3与plc5相连，所述plc5控制断路器分合闸。前述压缩空气生产装置，当备用空气压缩机4的单台功率≥250kw且供电半径较大时，备用空气压缩机4由电压为10kv的高压电动机驱动，所述断路器为高压真空断路器,气压传感器3从主储气罐(或主网管道)上采集压力信号。
具体实施例如下，以压缩空气生产装置总排气量为300m3/min、排气压力为0.90mpa为例，可选择8台排气量为41m3/min、排气压力为1.02mpa的空气压缩机，驱动电机功率为250/300kw。其中1台主供机(1号机选配额定电压为0.4kv低压电动机，由变频装置调速)，其余7台备用机(2-8号机选配额定电压为10kv高压电动机，由plc控制高压真空接触器分/合闸)。
选配多台空气压缩机的主要作用是:(1)便于实行智能化控制；(2)只需要对一台主供机采用低压变频控制，且功率较小，投资远低于高压变频控制或各台空气压缩机都采用变频控制，可显著降低投资；(3)单台机的功率较小，起动电流对配电网的冲击小；(4)机组备用能力强，生产压缩空气的可靠性高；(5)便于对机组进行维护保养；(6)能将空载或低载的空气压缩机撤出运行，利于节能和延长机组寿命。
当备用机单台功率≥250kw且供电半径较大时，采用高压电动机的主要优点是:(1)大幅降低线损；(2)便于直接起动；(3)对配电网的冲击小。
主供机由变频器根据输入的采样气压信号进行转速调节，变频器的压力设定值为该系统压力标准值，若采样气压超过标准值，变频器减频，若采样气压低于标准值，变频器增频。变频器由20hz→50hz或由50hz→20hz的调节时间要求≤15s。
备用机由plc根据输入的采样气压信号和机组状况，进行起动或停止控制，plc的压力上限和下限设定值，以正常用气的允许范围为依据。
各备用机(2--8号机)起动或停止的延时时间，可根据用气现场允许气压波动的范围进行设定。各台备用机的起动时间应有间隔(一般为1—5min)，以避免当采样气压处在下限时，各备用机同时起动；在plc中设置各备用机累计运行时间记录，当采样气压处在上限时，根据各备用机累计运行时间的长短，将运行时间长的先延时(一般为3—5min)撤出运行，以使各备用机累计运行时间基本上均衡。
各机组的运行信息，包括电压、电流、频率、转速、输入功率、电机温升、冷却装置、输出压力等运行参数，可从机组自带通讯接口和从高、低压开关板上采集，除了可在plc外接的显示屏上动态显示外，当运行中发生不正常状况时，能及时进行提示并由plc输出报警和控制信号。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。