一种变频器一拖二空压机自动切换控制方法与流程

本发明涉及变频器系统控制，尤其是一种变频器一拖二空压机自动切换控制方法。

背景技术：

1、随着双碳目标的持续推进和经济社会的发展，对能源的高效利用提出了更高的要求。作为生产制造领域重要的重要设备，变频器的应用场合日益增多，节能效果显著，有效助力了环境友好型社会的建设，建设了企业的运行成本。为进一步节省投资，变频器一拖二用电设备的方式逐渐增多，特别是对于一用一备的运行需求下，对于重要的系统，例如电厂的空压机系统，虽然采用变频器一拖二设计可以有效减少投资，但一旦变频器故障，就会导致严重的生产事故，必须确保空压机备用支路可靠投入，降低安全事故发生的概率。因此，在此种情况下，一种变频器一拖二空压机自动切换控制方法尤为重要。

2、目前暂未有文献研究变频器一拖二系统在空压机应用领域的自动切换控制方法，目前市面是主要使用变频器一拖二控制系统的负荷对象多为普通电动机，其缺陷在于普通电动机控制过程简单，切换过程冲击较大，控制精度不高，控制指令仅通过变频器plc控制器即可完成控制过程。空压机系统比较特殊，控制过程中一般还包括对油系统、水系统和过滤系统的同步监视，控制精度要求高，必须通过空压机控制器、变频器控制器和dcs集散控制系统协同配合才能完成变频启动和故障情况下自动切换至工频备用的过程，进而保障空压机系统的安全可靠运行。

技术实现思路

1、为解决变频器一拖二空压机系统的变频运行问题，以及变频回路出现故障时自动切换至工频备用空压机运行的问题，本发明的目的在于提供一种能够提高系统的稳定性，减低故障风险，同时有效减少建设投资，提高系统运行的经济性的变频器一拖二空压机自动切换控制方法。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种变频器一拖二空压机自动切换控制方法，该方法包括下列顺序的步骤：

3、(1)确定第一空压机m1的变频运行，确定第二空压机m2的工频备用模式，完成第一空压机m1的变频启动；

4、(2)若变频器故障，变频器控制器发送变频器重故障信号送至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统延时3秒后向第一空压机控制器发变频器重故障信号；若第一空压机m1故障，第一空压机控制器自身检测完成后发出故障信号；

5、第一空压机控制器向dcs集散控制系统发请求第一开关柜qf1分闸指令，保障第一空压机变频故障回路断开；

6、dcs集散控制系统对第二空压机m2存在的启动及运行前置判据条件进行检查，所述第二空压机m2存在的启动及运行前置判据条件包括确认第一开关柜qf1断路器分位，确认第二开关柜qf2弹簧已储能、远方控制、无电气故障、无保护动作信号，确认第二空压机控制器的备妥、无故障信号；

7、dcs集散控制系统对第二空压机控制器发远程启动第二空压机指令，第二空压机控制器向dcs集散控制系统发请求第二开关柜qf2合闸指令，dcs集散控制系统对第二开关柜qf2发远方合闸控制指令，完成第二空压机工频备用回路的连通；

8、至此，故障工况下的第二空压机m2的工频备用回路自动切换完成。

9、所述步骤(1)具体包括以下步骤：

10、(1a)确定第一空压机m1的变频运行，确定第二空压机m2的工频备用模式；

11、(1b)dcs集散控制系统向第一切换接触器k1、第二切换接触器k2发合闸控制指令，向第三切换接触器k3发分闸控制指令，确保第一空压机m1除第一开关柜qf1以外的变频回路连通，dcs集散控制系统通过向第四切换接触器k4、第五切换接触器k5发分闸控制指令，向第六切换接触器k6发合闸控制指令，确保第二空压机m2除第二开关柜qf2以外的工频回路连通；

12、(1c)dcs集散控制系统对第一空压机m1存在的启动及运行前置判据条件进行检查，所述第一空压机m1存在的启动及运行前置判据条件包括确认第一开关柜qf1弹簧已储能、远方控制、无电气故障、无保护动作信号，确认变频器无轻故障、无重故障信号，确认变频器无轻故障、无重故障信号，确认第一空压机控制器的备妥、无故障信号；

13、(1d)dcs集散控制系统对第一空压机控制器发送远程启动第一空压机指令，第一空压机控制器向dcs集散控制系统发送请求第一开关柜qf1合闸指令，dcs集散控制系统对第一开关柜qf1发送远方合闸控制指令，完成第一空压机变频故障回路的连通，同时变频器得电处于待机状态，发待机信号；

14、(1e)dcs集散控制系统对第一开关柜qf1断路器合位和变频器待机信号进行确认，无误后发变频器控制器启动指令，变频器进入变频运行状态；

15、(1f)第一空压机控制器通过dcs集散控制系统对变频器控制器进行频率给定，以4至20ma模拟量的形式向变频器控制器写频；

16、(1g)至此，第一空压机m1的变频启动完成。

17、所述第一空压机变频故障回路由第一开关柜qf1、第一切换接触器k1、第二切换接触器k2、变频器和第一空压机m1组成，所述第二空压机工频备用回路由第二开关柜qf2、第六切换接触器k6和第二空压机m2组成。

18、所述第一开关柜qf1接第一电源a，第一电源a通过第一开关柜qf1后分成两条支路，其中一条支路进第三切换接触器k3接至第一空压机m1，另一条支路依次经第一切换接触器k1、变频器、第二切换接触器k2接至第一空压机m1；所述第二开关柜qf2接第二电源b，第二电源b通过第二开关柜qf2后分成两条支路，其中一条支路进第六切换接触器k6接至第二空压机m2，另一条支路依次经第四切换接触器k4、变频器、第五切换接触器k5接至第二空压机m2；

19、所述第一开关柜qf1发送弹簧已储能、断路器合位、断路器分位、远方控制、电气故障、保护动作信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送远方合闸、远方分闸控制指令至第一开关柜qf1；所述第二开关柜qf2发送弹簧已储能、断路器合位、断路器分位、远方控制、电气故障、保护动作信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送远方合闸、远方分闸控制指令至第二开关柜qf2；

20、所述第一切换接触器k1、第二切换接触器k2，第三切换接触器k3发送合位信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送合闸、分闸控制指令至第一切换接触器k1、第二切换接触器k2，第三切换接触器k3；所述第四切换接触器k4、第五切换接触器k5，第六切换接触器k6发送合位信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送合闸、分闸控制指令至第四切换接触器k4、第五切换接触器k5，第六切换接触器k6；

21、所述变频器与变频器控制器连接，所述变频器控制器与dcs集散控制系统连接，dcs集散控制系统以4至20ma模拟量形式控制变频器的频率给定，所述变频器控制器发送变频器无轻故障、无重故障、待机信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送变频器启动指令至变频器控制器；

22、所述第一空压机控制器发送备妥、无故障、请求第一开关柜qf1合闸、请求第一开关柜qf1分闸信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送远程启动第一空压机m1、远程停止第一空压机指令至第一空压机控制器；所述第二空压机控制器发送备妥、无故障、请求第二开关柜qf2合闸、请求第二开关柜qf2分闸信号至dcs集散控制系统，dcs集散控制系统发送远程启动第二空压机m2、远程停止第二空压机指令至第二空压机控制器。

23、所述工频回路由第六切换接触器k6和第二空压机m2组成，所述变频回路由第一切换接触器k1、第二切换接触器k2、变频器和第一空压机m1组成。

24、由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明实现了正常模式下，变频器一拖二空压机系统的变频运行；第二，本发明实现了变频回路出现故障时，自动切换至工频备用空压机运行；第三，本发明通过变频运行到工频备用的自动切换，保障了变频器一拖二空压机系统的可靠运行，提高系统的稳定性，减低故障风险，同时有效减少了建设投资，提高了系统运行的经济性。