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通風(fēng)除塵_氟系統(tǒng)冷風(fēng)機(jī)配置問題機(jī)械百科高壓變頻器在4#除塵風(fēng)機(jī)

???? ??? 在系統(tǒng)中,冷風(fēng)機(jī)的制冷量比機(jī)組的制冷量大20%,都可以完成你需要的制冷工況,但是要區(qū)別的是廠家提供的計(jì)算參數(shù)是否真實(shí)。這時,傳熱溫差不一定會小,配比和冷風(fēng)機(jī)匹配的膨脹閥,加大制冷劑充注量都可以解決傳熱溫差過小的問題,但回氣過熱的問題絕對存在,不可避免,如果你不能保證回氣在壓縮機(jī)允許的范圍內(nèi),建議你最好不要使用。 ? 請教:回氣為什么會過熱? 冷風(fēng)機(jī)的制冷量大,說明其熱交換量大。小的制冷機(jī)組向冷風(fēng)機(jī)提供的冷量小于設(shè)計(jì)冷量的20%,會出現(xiàn)氟在冷風(fēng)機(jī)中的前半程就完全蒸發(fā)完了,繼續(xù)吸收冷庫熱量后,導(dǎo)致回氣溫度過高;如果開大膨脹閥并多加氟,會使制冷機(jī)組的整體負(fù)荷增加,壓縮機(jī)的電機(jī)會承受不了。 因此,我個人認(rèn)為冷風(fēng)機(jī)不易過大,在大于20%的允許范圍內(nèi)為宜。 相關(guān)閱讀:
  三鋼煉鋼廠原有15t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐三座,采用“三吹三”方式,轉(zhuǎn)爐吹煉過程中,爐口會排出大量棕紅色的煙氣,煙氣溫度高、含有易燃?xì)怏w和金屬顆粒,按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297一1996),對煙氣必須冷卻、凈化,由引風(fēng)機(jī)將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。因此,每座轉(zhuǎn)爐需配有一套除塵系統(tǒng),除塵系統(tǒng)采用二級文氏管煙塵凈化方式,煙道直徑Φ1.7m,煙氣輸送管線820mm,風(fēng)機(jī)型號AI850,電機(jī)功率630KW/6KV。由于轉(zhuǎn)爐周期性間斷吹氧,為滿足節(jié)能和環(huán)保要求,要求風(fēng)機(jī)在整個煉鋼工作周期內(nèi)變速運(yùn)行,吹氧時高速運(yùn)行,不吹氧時低速運(yùn)行。 2000年初,煉鋼廠對三座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行擴(kuò)容改造,將風(fēng)機(jī)移至地面,采用液力偶合器調(diào)速,高速2700r/min(設(shè)計(jì)2900r/min),低速1200r /min。經(jīng)過一段時間的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)液力偶合器技術(shù)存在著局限性,主要表現(xiàn)在: ●調(diào)速范圍在30%~90%之間,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;而且低速1200r/min仍然偏高,造成能源浪費(fèi),高速運(yùn)行時,液力偶合器有時失速,轉(zhuǎn)爐爐口冒煙; ●液力偶合器需經(jīng)常更換軸承,造成轉(zhuǎn)爐停產(chǎn),不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要。 ●電動機(jī)的效率低,損耗大,尤其低速運(yùn)行時,效率極低; ●調(diào)節(jié)精度低、線性度差,響應(yīng)慢; ●啟動電流仍比較大,影響電網(wǎng)穩(wěn)定; ●液力偶合器故障時,無法切換至工頻旁路運(yùn)行,必須停機(jī)檢修; ●漏油嚴(yán)重,對環(huán)境污染大,地面被油污蝕嚴(yán)重;   鑒于液力偶合器存在上述眾多問題,因此在2001年,煉鋼新上一座30t轉(zhuǎn)爐時決定不再使用液力偶合器調(diào)速,改用高壓變頻器為新轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 2、高壓變頻器技術(shù)要求及改造方案   除塵風(fēng)機(jī)是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞,一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行,不但影響生產(chǎn),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)人員的人身安全;另外,調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣;同時轉(zhuǎn)爐又周期性間斷吹氧;所以,和除塵風(fēng)機(jī)配套的高壓調(diào)速系統(tǒng),要求具有極高的可靠性;谝陨瞎ぷ魈攸c(diǎn),對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要要求如下: ●要求變頻器要有高可靠性,長期運(yùn)行無故障。 ●要求變頻器有旁路功能,一旦出現(xiàn)故障,可使電機(jī)切換到工頻運(yùn)行。 ●調(diào)速范圍要大,效率要高。 ●具有邏輯控制能力,可以自動按照吹氧周期升降速。 ●有共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)設(shè)置,能使電機(jī)避開共振點(diǎn)運(yùn)行,讓風(fēng)機(jī)不喘震。   經(jīng)過多方調(diào)研、比較,最后決定采用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器,通過雙方技術(shù)人員的合作,共同制定了4#轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)的變頻改造方案,改造方案如下: 2.1 設(shè)備配置   KM:變頻器供電的高壓真空斷路器   KG1、KG2、KG3:高壓變頻器內(nèi)置真空接觸器,由廠家提供   BPQ:HARSVERT-A06/076變頻器   DJ:630KW/6KV異步電動機(jī)。   KM為原有高壓真空開關(guān)。   DJ保留原有異步電機(jī)   要求可以遠(yuǎn)程和本機(jī)控制。風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行時,如果變頻器出現(xiàn)嚴(yán)重故障,變頻器自動停機(jī)。遠(yuǎn)程控制時,通過操作臺工頻/變頻旋鈕把電機(jī)切換到工頻電網(wǎng)運(yùn)行,當(dāng)吹煉周期結(jié)束后,檢修變頻器。變頻器檢修完畢后,通過把操作臺工頻/變頻旋鈕打到變頻位置,返回變頻調(diào)速狀態(tài)。本機(jī)控制時,通過變頻器控制柜工頻 /變頻旋鈕把電機(jī)切換到工頻電網(wǎng)運(yùn)行,當(dāng)吹煉周期結(jié)束后,檢修變頻器。變頻器檢修完畢后,通過把變頻器工頻/變頻旋鈕打到變頻位置,返回變頻調(diào)速狀態(tài)。 2.2 電機(jī)及風(fēng)機(jī)參數(shù) 1)電機(jī)參數(shù):            2)風(fēng)機(jī)參數(shù):    型 號: Y4004-2           型號:AI850    額定功率: 630KW           進(jìn)氣容積流量:850m3/min(混合煤氣)    額定電壓: 6KV            壓力增加值: 2600mmH2O    額定頻率: 50Hz           進(jìn)氣溫度: 35℃    額定電流: 73A            主軸轉(zhuǎn)速: 2975rpm    額定效率: 92.5%           額定功率因數(shù):0.89    額定轉(zhuǎn)速: 2970rpm          軸功率: 500kw 2.3 除塵風(fēng)機(jī)工藝要求 1)吹煉工藝周期   A到B為兌鐵加廢鋼時間,約1分鐘。   B到C為風(fēng)機(jī)升速時間,暫定1分鐘,可以調(diào)節(jié)。   C到D為吹氧時間,約14分鐘。   D點(diǎn)風(fēng)機(jī)開始減速,暫定3分鐘,可以調(diào)節(jié)。   D到E為倒?fàn)t測溫取樣時間,約2分鐘。   E到F為出鋼時間,約2分鐘。   F到G為濺渣時間,約3分鐘。   整個吹煉工藝周期約26分鐘,其中高速時間(C到D)12分鐘。高速定為45Hz,可以調(diào)節(jié);低速定為20Hz,可以調(diào)節(jié)。 2)變頻器和現(xiàn)場接口   在B點(diǎn),將爐前、爐后和氧氣流量信號送到4#爐電磁站PLC電氣站,通過用戶程序處理后,輸出到繼電器,由繼電器提供一對閉合節(jié)點(diǎn)(繼電器吸合時,變頻器高速運(yùn)轉(zhuǎn);繼電器釋放時,變頻器低速運(yùn)行),當(dāng)在爐前操作并有氧流量時,繼電器吸合,變頻器開始從低速向高速升速,在C點(diǎn)現(xiàn)場操作工進(jìn)行吹煉。在D 點(diǎn),準(zhǔn)備出鋼,爐前工轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到爐后或沒有吹煉的時間超過15分鐘,繼電器釋放,變頻器開始降速,降速時間不作具體要求,但在減速過程中如果需要提速,變頻器應(yīng)能滿足提速要求。爐前、爐后和氧氣流量信號組合圖PLC程序如下圖所示!     程序控制說明:爐前操作吹煉時,接點(diǎn)M20.1和M2.0通,將置位復(fù)位觸發(fā)器RS置位,此時Q20.2有輸出,同時由Q20.2輸出驅(qū)動中間繼電器,從而由繼電器接點(diǎn)送給高壓變頻器高低速信號(繼電器通為高速,斷為低速);當(dāng)爐前工轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到爐后或沒有吹煉的時間超過15分鐘時,T44或T45 或M20.2通,置位復(fù)位觸發(fā)器RS復(fù)位,Q20.2沒有輸出,繼電器釋放,變頻器降速。 3)變頻器技術(shù)指標(biāo)   輸入電壓:三相交流有效值 6.3KV±10%   輸入頻率:50±5Hz   輸出電壓:三相正弦波電壓0-6KV   輸出頻率:0-50Hz   頻率分辨率:0.01HZ   加速時間:可按工藝要求設(shè)定   減速時問:可按工藝要求設(shè)定   頻率設(shè)定方式:高低兩級速度,可在0-50Hz范圍內(nèi)調(diào)整   故障診斷及檢測:自動檢測,自動定位   網(wǎng)側(cè)功率因素:0.95(高速時)   過載保護(hù):120%l分鐘(每10分鐘)、150%立即保護(hù)   防護(hù)等級:IP20   環(huán)境溫度:0-40℃   環(huán)境濕度:90%,無凝結(jié)   海拔高度:1000米以下 3、高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng) 3.1 監(jiān)控和操作   除塵風(fēng)機(jī)在不吹煉時,只需要很低的轉(zhuǎn)速,根本不需要滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。利用高壓變頻器根據(jù)實(shí)際需要對除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻運(yùn)行,既保證和改善了工藝,又達(dá)到節(jié)能降耗的目的和效果。   采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造具體實(shí)現(xiàn)過程如下:變頻器操作可以在本機(jī)控制,也可以遠(yuǎn)程操作。變頻器包括一臺內(nèi)置的PLC,用于柜體內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理,以及與現(xiàn)場各種操作信號和狀態(tài)信號(如RS485)的協(xié)調(diào),并且可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)展控制開關(guān)量,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。變頻器也可由控制室的上位機(jī)或操作臺進(jìn)行操作,吹煉時(B到D),變頻器高速運(yùn)行,不吹煉時,變頻器低速運(yùn)行。可以根據(jù)工況需要自由設(shè)定,完全可以滿足工藝要求。變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)圖如下:   現(xiàn)場操作人員可以通過上位機(jī)或操作臺對變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作并監(jiān)控變頻器運(yùn)行狀態(tài)。   上位機(jī):可以通過上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,一方面便于用戶隨時了解設(shè)備運(yùn)行情況,另一方面,也利于設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù),故障問題可以及時得到解決。   操作臺:可以通過操作臺對變頻器進(jìn)行簡單的遠(yuǎn)程操作,包括:工頻/變頻切換。 3.2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)原理   HARSVERT高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高-高”變換形式,為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)由多組功率模塊串并聯(lián)而成,從而由各組低壓疊加而產(chǎn)生需要的高壓輸出,它對電網(wǎng)諧波污染小,輸入電流諧波畸變小于4%,直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn),輸入功率因數(shù)高,不必采用輸入諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;輸出波形質(zhì)量好,不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的異步電機(jī),630kW/6kV變頻系統(tǒng)共有21個功率單元,每7個功率單元串連構(gòu)成一相。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置圖如圖(a)、(b):其系統(tǒng)工作原理如下: (1)功率單元   每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電,功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣,二次繞組采用延邊三角形接法,實(shí)現(xiàn)多重化,以達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。   單元旁路功能:當(dāng)某個功率模塊發(fā)生故障時自動旁路運(yùn)行,變頻裝置不停機(jī),但需降額使用,即在每個功率單元輸出端之間并聯(lián)旁路電路,當(dāng)功率單元故障時,封鎖對應(yīng)功率單元IGBT的觸發(fā)信號,然后讓旁路SCR導(dǎo)通,保證電機(jī)電流能通過,仍形成通路。為保證三相輸出電壓對稱,在旁路故障功率單元的同時,另外兩相對應(yīng)的兩個功率單元也同時旁路。對于6kV的變頻器每相由7個功率單元串聯(lián)而成,當(dāng)每相1個單元被旁路后,每相剩下6個功率單元,輸出最高電壓為額定電壓的85%,輸出電流仍可達(dá)到100%,輸出功率仍可達(dá)到85%左右,對于風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載轉(zhuǎn)速仍可達(dá)92%以上,基本能維持生產(chǎn)要求,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 (2)變壓器柜   主要包括為功率單元供電的移相變壓器,還有輸入側(cè)的電壓、電流檢測器件電壓互感器和電流互感器,以及溫度檢測器件溫控器。 (3)功率柜   柜內(nèi)主要對功率單元進(jìn)行組合,通過每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jī)供電,通過對每個單元的PWM波形進(jìn)行重組,得到非常好的 PWM波形,dv/dt小,可減少對電纜和電機(jī)的絕緣損壞,無須輸出濾波器,輸出電纜長度長,電機(jī)不需要降額使用,可直接用于舊設(shè)備的改造;同時,電機(jī)的諧波損耗大大減少,消除了由此引起的機(jī)械振動,減小了軸承和葉輪的機(jī)械應(yīng)力。柜內(nèi)還附帶輸出電流和電壓檢測功能。 (4)風(fēng)機(jī)   變壓器柜配置6臺冷卻風(fēng)機(jī),由溫控儀控制其起停,當(dāng)變壓器負(fù)荷增大,運(yùn)行溫度上升,繞組溫度達(dá)80℃時,系統(tǒng)自動啟動風(fēng)機(jī)冷卻;當(dāng)繞組溫度低至70℃ 時,系統(tǒng)自動停止風(fēng)機(jī)。當(dāng)變壓器繞組溫度繼續(xù)升高,若達(dá)到110℃時,系統(tǒng)輸出超溫報(bào)警信號;若溫度繼續(xù)上升達(dá)130℃,變壓器迅速跳閘。柜體上還設(shè)置了溫度顯示系統(tǒng)。功率柜根據(jù)功率大小配置2臺具有世界領(lǐng)先技術(shù),德國進(jìn)口EBM-后向離心式冷卻風(fēng)機(jī)(裕量大,單臺容量占總排量的50%);如需將熱量直接排至室外,可增設(shè)風(fēng)道。 (5)控制柜   控制器核心由高速單片機(jī)和工控PC協(xié)同運(yùn)算來實(shí)現(xiàn),精心設(shè)計(jì)的算法可以保證電機(jī)達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行性能。工控PC提供友好的全中文WINDOWS監(jiān)控和操作界面,同時可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制?刂破鬟包括一臺內(nèi)置的PLC,用于柜體內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理,以及與現(xiàn)場各種操作信號和狀態(tài)信號(包括 DCS/RS485/Profibus/Modbus/以太網(wǎng)等)的協(xié)調(diào),并且可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)展控制開關(guān)量,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。 3.3 保護(hù)功能   變頻裝置有過電壓,過電流,欠電壓,缺相,變頻器過載,變頻器過熱,電機(jī)過載等保護(hù)功能變頻: 1)過載保護(hù)。電機(jī)額定電流的120%,每10min允許1min(反時限特性),超過則保護(hù)。 2)過流保護(hù)。電機(jī)額定電流的150%,允許3s,超過則立即保護(hù)。變頻器輸出電流超過電機(jī)額定電流的200%,在10μs內(nèi)保護(hù)。 3)過壓保護(hù)。檢測每個功率模塊的直流母線電壓,如果超過額定電壓的115%,則變頻器保護(hù)。此保護(hù)實(shí)際上包括了對電網(wǎng)電壓正向波動的保護(hù)。 4)欠壓保護(hù):檢測每個功率模塊的直流母線電壓,如果低于設(shè)定的數(shù)值,則變頻器先降壓再保護(hù)。此保護(hù)實(shí)際上包括了對電網(wǎng)電壓負(fù)向波動的保護(hù)。 5)過熱保護(hù)。包括兩重保護(hù):在變頻調(diào)速系統(tǒng)柜體內(nèi)設(shè)置溫度檢測,當(dāng)環(huán)境溫度超過預(yù)先設(shè)置的值時,發(fā)報(bào)警信號;另外,在主要的發(fā)熱元件,即整流變壓器和電力電子功率器件上放置溫度檢測,一旦超過極限溫度(變壓器130℃考核、功率器件80℃),則保護(hù)。如電機(jī)提供溫度接點(diǎn)和溫度模擬信號輸送到 PLC,可進(jìn)行電機(jī)過熱保護(hù)。 6)缺相保護(hù)。缺相保護(hù)設(shè)置在每個功率模塊上。當(dāng)變頻器輸入側(cè)掉相或功率模塊的保險(xiǎn)熔芯融化時,會發(fā)出報(bào)警信號并保護(hù)。 7)光纖故障保護(hù)。當(dāng)控制器與功率模塊之間的連接光纖出現(xiàn)故障時,會發(fā)出報(bào)警信號并保護(hù)。   所有故障,均在中文用戶界面上指定故障確切位置,便于用戶采取應(yīng)對措施。   變頻裝置有隔離變壓器的各種保護(hù)。 4、設(shè)備運(yùn)行情況   1、運(yùn)行穩(wěn)定,安全可靠。原來使用液力偶合器大概40天左右就必須更換軸承,每次需停爐半天左右,帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)損失。HARSVERT- A06/076變頻器具有免維護(hù)的特點(diǎn),只需定期清洗柜門上的通風(fēng)濾網(wǎng),不用停機(jī),保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。從1月4日投入運(yùn)行以來,一直正常運(yùn)轉(zhuǎn),沒有出現(xiàn)故障。   2、節(jié)能效果顯著,大大降低了噸鋼電耗。   3、電動機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的軟啟動、軟停運(yùn),變頻器提供給電機(jī)的無諧波干擾的正弦波電流,降低了電機(jī)的故障次數(shù)。同時,變頻器設(shè)置共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)頻率,避免了風(fēng)機(jī)長期在共振點(diǎn)運(yùn)行,使風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn),風(fēng)機(jī)軸承磨損減少,延長了電機(jī)、風(fēng)機(jī)的使用壽命和維修周期,提高了風(fēng)機(jī)的利用效率。   4、變頻器自身保護(hù)功能完善,同原來繼電保護(hù)比較,保護(hù)功能更多,更靈敏,大大加強(qiáng)了對電機(jī)的保護(hù)。   5、變頻器同現(xiàn)場信號無縫接口,滿足生產(chǎn)的需要。變頻器內(nèi)置PLC,現(xiàn)場信號接入靈活。4#轉(zhuǎn)爐電磁站PLC電氣站為變頻器提供一對高速/低速節(jié)點(diǎn),變頻器按照節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)自動高速、低速往復(fù)運(yùn)行;變頻器自帶轉(zhuǎn)速測定,原來同電機(jī)相連的測速器也被取消,由變頻器為現(xiàn)場直接提供電機(jī)轉(zhuǎn)速指示。   6、適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動能力強(qiáng),有時電網(wǎng)電壓高達(dá)6.7KV,變頻器仍能正常運(yùn)行。   7、同液力偶合器比較,在加速期間大大減小了噪聲,削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承,減少了機(jī)油對環(huán)境的污染,使風(fēng)機(jī)房的現(xiàn)場環(huán)境有了極大改善。 5、節(jié)能分析   4#風(fēng)機(jī)高壓變頻器投入使用以來,運(yùn)行情況良好,基本達(dá)到預(yù)期的節(jié)能目的。   風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行(約占三分之二時間)時,由于功率因數(shù)的提高,電流降為43A,三分之一時間低速,電流已降到4A左右,以煉鋼廠轉(zhuǎn)爐變電所電度表(2003年1月10日~2003年2月10日)顯示,當(dāng)月耗電:20.16萬度,年耗電量可估算為:240.3萬度。   4#轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)未采用變頻時,運(yùn)行電流為73A,以煉鋼廠轉(zhuǎn)爐變電所電度表(2001年12月20日~2002年12月20日)顯示,年耗電量為:541.278萬度。   根據(jù)目前4#除塵風(fēng)機(jī)變頻器的運(yùn)行來看,可為煉鋼廠多節(jié)約用電,具體數(shù)據(jù)如下:   1、4#除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造前后,今年和去年同期相比,以噸鋼電耗來分析節(jié)能數(shù)據(jù)(單位:度/噸鋼),如表1所示:   從上表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,2003年1~5月同2002年1~5月相比較,噸鋼電耗有較大幅度下降,下降達(dá):18.68%,其中很大一塊的節(jié)電是由高壓變頻器完成的。   從表2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看,2003年1~5月同2002年1~5月相比,4#除塵風(fēng)機(jī)共節(jié)約用電80.5萬度,平均每月節(jié)約用電16.5萬度,年節(jié)電量可估算為:16.5×12=198萬度。以電價(jià)0.51元/度計(jì)算,4#除塵風(fēng)機(jī)年節(jié)電總額為:198×0.51=100(萬元) 6、結(jié)束語   從幾個月的運(yùn)行情況來看,北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A06/076高壓大功率變頻器性能好,可靠性高,節(jié)能效果明顯,滿足連續(xù)生產(chǎn)對調(diào)速系統(tǒng)的要求,我公司在1#除塵風(fēng)機(jī)中也采用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器調(diào)速。


國產(chǎn)高壓變頻器在濟(jì)鋼第三煉鋼廠除塵風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用
    
1 引言


             隨著市場競爭的不斷加劇,節(jié)能降耗成為企業(yè)進(jìn)步產(chǎn)品市場占有率、競爭力的有效手段之一。而高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟,使得該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、電力等各個行業(yè)。濟(jì)鋼團(tuán)體公司第三煉鋼廠10臺除塵風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)目前采用的是直接啟動和液力耦合器調(diào)速系統(tǒng),調(diào)速和起動方法仍很落后,浪費(fèi)了大量的能源且造成機(jī)械壽命的降低。在這種形勢下,濟(jì)鋼第三煉鋼廠決定對除塵系統(tǒng)進(jìn)行高壓變頻技術(shù)改造,經(jīng)多方考察研究,首先選用廣州智光公司生產(chǎn)的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對1#精煉除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造。


         2 1#精煉除塵風(fēng)機(jī)設(shè)備概況


             濟(jì)鋼三煉鋼廠1#精煉除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的1250kW高壓異步電機(jī),機(jī)組的主要參數(shù)如下:
(1)精煉除塵電機(jī)參數(shù)
型號:YKK630-6;
功率:1250kW;
電壓:10kV;
電流:87.1A;
轉(zhuǎn)速:995r/min;
頻率:50Hz;
接法:Y;
防護(hù)等級:IP54;
冷卻方式:IC611;
盡緣等級:F;
廠家:湘潭電機(jī)廠。


         (2)精煉除塵風(fēng)機(jī)工藝參數(shù)
型號:Y5-2 48-14NO2LF;
形式:雙吸進(jìn)離心式;
布置方式:進(jìn)氣135°/出氣0°; 
支撐方式:雙支撐;
處理量:3.7×105m3/h;
全壓:6100Pa(70℃);
轉(zhuǎn)速:980r/min;
軸功率:934.7kW(20℃);
廠家:南通金透風(fēng)機(jī)有限公司。


         3 高壓變頻器節(jié)能效益分析和產(chǎn)品應(yīng)用


         3.1 應(yīng)用高壓變頻器節(jié)能效益分析


             根據(jù)風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載關(guān)系式:P/P0=(n/n0)3計(jì)算,(式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時的功率;P為轉(zhuǎn)速n時的功率),1#精煉除塵風(fēng)機(jī)P=1250kW,運(yùn)行工況以24h連續(xù)運(yùn)行計(jì)算,其中天天18h運(yùn)行在90%負(fù)荷(頻率按46Hz計(jì)算),6h運(yùn)行在50%負(fù)荷(頻率按25Hz計(jì)算);全年運(yùn)行時間按照300天計(jì)算,則高壓變頻調(diào)速時每年節(jié)電量為Wb:
高速運(yùn)行時節(jié)電量:Wb1 =1250×18×[1-(46/50)3]×300 =1493375kW?h
低速運(yùn)行時節(jié)電量:Wb2 =1250×6×[1-(25/50)3] ×300 =1968750 kW?h
所以高壓變頻器調(diào)速總的節(jié)電量為:Wb =Wb1+Wb2 =1493375+1968750 =3462125kW?h 


             若按0.5元/ kW?h進(jìn)行計(jì)算,則1#精煉除塵風(fēng)機(jī)采用高壓變頻調(diào)速后每年節(jié)約電費(fèi):3462125×0.95×0.5=164萬元。


         3.2 目前高壓變頻器產(chǎn)品應(yīng)用分析


             近年來,各種高壓變頻器不斷出現(xiàn),高壓變頻器到目前為止還沒有像低壓變頻器那樣近乎同一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)高壓組成方式可分為直接高壓型和高?低?高型,根占有無中間直流環(huán)節(jié)來分,可以分為交?交變頻器和交?直?交變頻器,在交?直?交變頻器中,按中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同,可分電壓源型和電流源型。下面將對目前使用較為廣泛的幾種高壓變頻器進(jìn)行分析,指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。


             電流源型變頻器技術(shù)成熟,且可四象限運(yùn)行,但由于高壓時器件串聯(lián)的均壓題目,輸進(jìn)諧波對電網(wǎng)的影響和輸出諧波對電機(jī)的影響等題目,使其應(yīng)用受到限制。而且變頻器的性能與電機(jī)的參數(shù)有關(guān),通用性差,電流的諧波成分大,污染和損耗較大,且共模電壓高,對電機(jī)的盡緣有影響。AB公司Power Flex 7000系列采用耐壓值為6.5kV的SGCT功率管,最高電壓也僅做到6.6kV。


             電壓源型變頻器由于輸出側(cè)的dv/dt比較嚴(yán)重,需要采用輸出濾波器。由于受到器件耐壓水平的限制,最高電壓只能做到4160V。


             單元串聯(lián)多電平PWM電壓源型變頻用具有對電網(wǎng)諧波污染小、輸進(jìn)功率因數(shù)高、不必采用輸進(jìn)諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。輸出波形好,不存在由諧波引起的電動機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪聲、輸出dv/dt、共模電壓等題目,可以使用普通的異步電動機(jī)。單元串聯(lián)多電平變頻器的輸出電壓可以達(dá)到10kV,甚至更高。


             比較以上三種類型高壓變頻器,由于單元串聯(lián)式多電平變頻器的輸進(jìn)、輸出波形好,對電網(wǎng)的諧波污染小,輸出適用普通電動機(jī),近幾年來發(fā)展迅速,在我國得到廣泛應(yīng)用,尤其在風(fēng)機(jī)水泵等節(jié)能領(lǐng)域,幾乎形成壟斷的態(tài)勢。在濟(jì)鋼第三煉鋼廠1#精煉除塵高壓電機(jī)為電壓等級為10kV的普通籠型異步電動機(jī),單元串聯(lián)多電平電壓源型變頻器是最合適的選擇。


             單元串聯(lián)多電平電壓源型變頻器由西門子羅賓康公司發(fā)明并申請專利,取名為完美無諧波變頻器。由于羅賓康公司的專利申請僅在美國,在我國該技術(shù)屬于公知技術(shù),北京利德華福生產(chǎn)的高壓變頻器也是采用這種結(jié)構(gòu)。除了上述兩家外,國內(nèi)外有山東新風(fēng)光、上海艾帕、合康億盛、湖北三環(huán)、廣州智光等很多廠家生產(chǎn)該類型變頻器。濟(jì)鋼經(jīng)多方考察、比較、招標(biāo),選用了廣州智光公司生產(chǎn)的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。


         4 廣州智光ZINVERT高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)


             廣州智光ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是集當(dāng)代最先進(jìn)高壓大功率電力電子控制技術(shù)、微電子技術(shù)、光電通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)和高電壓技術(shù)等為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,為直接高壓輸出型高壓變頻器,其采用功率單元串聯(lián)技術(shù),解決了器件耐壓的題目,級間SPWM信號移相疊加,進(jìn)步了輸出電壓諧波性能、降低了輸出電壓的dv/dt;通過電流多重化技術(shù)降低了輸進(jìn)側(cè)諧波,減小了對電網(wǎng)的諧波污染;主控制器采用雙數(shù)字信號處理器(DSP)、超大規(guī)模集成電路可編程器件(CPLD和FPGA)為核心,配合數(shù)據(jù)采集、單元控制和光纖通訊回路以及內(nèi)置的可編程邏輯控制器(PLC)構(gòu)成系統(tǒng)控制部分。


         4.1 智光ZINVERT高壓變頻系統(tǒng)組成與原理


             ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)上由整流變壓器、功率逆變柜及控制柜組成,實(shí)際使用時還可以按照用戶要求配套手動或自動工頻旁路切換柜。


         4.1.1 整流變壓器


             整流變壓器副邊繞組相互隔離,并采用移相延邊三角形接法,保證系統(tǒng)工作再在20%負(fù)載以上時電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)保持在0.96以上。輸進(jìn)變壓器實(shí)行多重化設(shè)計(jì),達(dá)到降低諧波電流的目的。輸進(jìn)功率因數(shù)高,不必采用輸進(jìn)諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。以6kV變頻器為例,變壓器的15個二次繞組,采用延邊三角形聯(lián)結(jié),分為5個不同的相位組;ゲ12°,形成30脈波二極管整流電路結(jié)構(gòu),所以理論上29次以下的諧波都可以消除,輸進(jìn)電流波形接近正弦波?偟闹C波電流失真可低于1%。


         4.1.2 功率單元電氣原理


             功率單元主要由三相全橋整流器、濾波電容器組、IGBT逆變橋(H橋)構(gòu)成,同時還包括功率器件驅(qū)動、保護(hù)、信號采集、光纖通訊等功能組成的控制電路。通過控制IGBT的工作狀態(tài),輸出PWM電壓波形。其電氣原理如圖1所示。


        


         4.1.3 功率單元的串聯(lián)


             ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是由多個功率單元經(jīng)過移相串聯(lián)而成。電壓疊加原理類同于“電池組疊加”技術(shù),以圖2所示的6kV每相六單元串聯(lián)為例,每個單元輸出交流電壓有效值為577V,相電壓即達(dá)到3450V,線電壓則為6kV,輸出相電壓諧波量很小,接近于標(biāo)準(zhǔn)正弦波。


        


         4,平面式負(fù)壓風(fēng)機(jī).2 智光ZINVERT高壓變頻控制系統(tǒng)


             ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制采用開環(huán)、壓頻比控制,結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,主控制部分以雙數(shù)字信號處理器(DSP)為控制核心,輔以超大規(guī)模集成電路可編程邏輯器件(CPLD和FPGA)、模擬輸進(jìn)和模擬輸出(AI/O)單元、數(shù)字量輸出接口(DI/O)。人機(jī)界面由大屏幕漢化液晶顯示器(LCD)、數(shù)碼管顯示(LED)和觸摸按鍵組成。單元的控制部分以可編程器件(CPLD)為核心,配置專用的IGBT驅(qū)動和保護(hù)模塊與輸進(jìn)電壓、輸出電流、直流電壓、器件溫度檢測回路。主控制部分和單元控制部分的控制信號通過光纖進(jìn)行信號傳輸,有效地避免了電磁干擾,保證了系統(tǒng)控制信號傳輸?shù)目煽啃浴?/p>


         4.2.1 控制策略


             ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用輸出壓頻比控制方式,根據(jù)異步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,只要保證電動機(jī)反電動勢和定子頻率比值恒定,就可以使電機(jī)運(yùn)行在額定磁通的情況下,達(dá)到效率最優(yōu)點(diǎn)。同時,在忽略定子電阻和漏感的情況下,電機(jī)的反電動勢即是定子端電壓。由于反電動勢難以直接控制,所以在近似的情況下,采取保證電機(jī)端電壓和定子頻率比值恒定的策略。ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在恒壓頻比控制的基礎(chǔ)上,提供兩種類型V/F曲線,兩種基本的V/F曲線如圖3所示。由用戶根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置功能參數(shù),選擇合適的V/F曲線,以補(bǔ)償定子電壓,并根據(jù)負(fù)載類型選擇效率更優(yōu)的曲線。系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的單元直流母線檢測回路,能夠?qū)崟r提供各個單元的直流母線電壓值,及時修正調(diào)制系數(shù),進(jìn)一步進(jìn)步系統(tǒng)的控制性能。對于風(fēng)機(jī)類負(fù)載,這種控制方式提供了足夠高的精度,若采用PID控制頻率,則完全滿足工藝現(xiàn)場對流量、壓力的要求。


        


         4.2.2 掉電再啟動


             用戶的高壓動力電源由于母線切換、電網(wǎng)故障等引起的電壓瞬時失電情況是可能出現(xiàn)的。ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了掉電再啟動功能,可設(shè)置最長等待時間為30s。在電壓恢復(fù)正常后,系統(tǒng)可以在0.1~1s內(nèi)自行再啟動高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī),啟動電流平滑無沖擊,保證用戶負(fù)載的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。對于不同的應(yīng)用場合,用戶根據(jù)自身電網(wǎng)公道設(shè)置可能最長的等待掉電恢復(fù)時間。


         4.2.3 工頻旁路功能


             當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障停機(jī)或?qū)ψ冾l調(diào)速系統(tǒng)檢驗(yàn)時,采用工頻旁路運(yùn)行方式可進(jìn)步用戶負(fù)載的設(shè)備利用率,保證用戶生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行的要求,根據(jù)用戶不同需要,具有手動工頻旁路與自動工頻旁路兩種方式可選。


         4.2.4 單元旁路功能


             ZINVERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的每一個功率單元箱均附帶旁路功能,當(dāng)某一個功率單元出現(xiàn)故障時,通過控制旁路機(jī)構(gòu)使輸出端子短路可將此單元旁路,從而退出運(yùn)行狀態(tài)。變頻器可降額運(yùn)行,由此可避免很多場合下停機(jī)造成的損失。功率單元旁路技術(shù)大大進(jìn)步了單元串聯(lián)多電平變頻器的可靠性,在很大程度上彌補(bǔ)了元器件個數(shù)多導(dǎo)致可靠性降低的題目。


         5 1#精煉除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器控制系統(tǒng)


         5.1 高壓變頻器的選擇


             在1#精煉所使用的高壓電機(jī)為電壓等級為10kV的普通籠型異步電動機(jī),所以選擇的高壓變頻器是ZINVERT系列10kV的高壓變頻器,型號為ZINVERT-A9H 1500/10YA10,其技術(shù)參數(shù)如附表所示。


        


         5.2 控制系統(tǒng)方案


             為保證在變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障停機(jī)或?qū)ψ冾l調(diào)速系統(tǒng)檢驗(yàn)時,保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行,系統(tǒng)控制方案選擇的是自動工頻旁路方式,其控制原理如圖4所示。


        


         圖中符號意義如下:
KM:為變頻器供電用的高壓真空斷路器;
KJ1、KJ2、KJ3:真空接觸器;
BPQ:ZINVERT-A9H 1500/10YA10變頻器;
DJ:1250kW/10kV異步電動機(jī)。
變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障停機(jī)或?qū)ψ冾l調(diào)速系統(tǒng)檢驗(yàn)時,可以自動斷開KJ1、KJ2,閉合KJ3。這樣,系統(tǒng)能夠自動轉(zhuǎn)進(jìn)工頻電網(wǎng)中,負(fù)載不用停機(jī),滿足現(xiàn)場不能停機(jī)的要求。


         6 結(jié)束語


             濟(jì)鋼三煉鋼廠1#精煉除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻系統(tǒng)自06年改造以來,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運(yùn)行可靠。高壓變頻系統(tǒng)既可滿足生產(chǎn)工藝過程對電機(jī)調(diào)速控制的要求,又大幅度節(jié)約能源,降低了生產(chǎn)本錢。高壓變頻器在濟(jì)鋼三煉鋼1#精煉除塵系統(tǒng)的成功應(yīng)用,不僅對于濟(jì)鋼三煉鋼廠下一步除塵系統(tǒng)高壓變頻器改造是一個很好的鑒戒,而且對于其它煉鋼廠的高壓除塵系統(tǒng)改造也是一個很好的鑒戒。


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收錄時間:2011年03月03日 12:03:15 來源:未知 作者:


高壓變頻器在燒結(jié)廠除塵風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用
    

    1.引言

    濟(jì)鋼始建于1958年,是國內(nèi)十大鋼廠之一,是全國最大的中厚板生產(chǎn)出口龍頭企業(yè),產(chǎn)品出口比例、中厚板的產(chǎn)量、本錢、市場占有率、出口量等多項(xiàng)指標(biāo)位居全國前列。濟(jì)鋼燒結(jié)廠擁有4臺燒結(jié)機(jī),年產(chǎn)燒結(jié)礦580萬噸。所有原料、成品都經(jīng)過皮帶運(yùn)輸機(jī)傳送,在運(yùn)送過程中會產(chǎn)生大量粉塵,這些粉塵會造成環(huán)境污染,根據(jù)國家法規(guī),需要除塵處理。

    濟(jì)鋼燒結(jié)廠的配料電除塵器負(fù)責(zé)對熔劑破碎系統(tǒng)和配料室的熔劑區(qū)的揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行除塵。由于熔劑破碎系統(tǒng)屬于間歇工作制,配料除塵系統(tǒng)天天大約有70%的時間粉塵濃度高,需要的除塵風(fēng)量大,另有30%的時間粉塵相對較少,不需要很大的風(fēng)量。但是現(xiàn)有的系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)進(jìn)口的風(fēng)門來進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)量,風(fēng)機(jī)電機(jī)始終滿載運(yùn)行,這樣就造成了不必要的能源浪費(fèi)。

    隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷加劇,節(jié)能降耗成為企業(yè)進(jìn)步產(chǎn)品市場占有率、競爭力的有效手段之一。而高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟,使得該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、電力、水泥、給排水、制藥、造紙、污水處理等各個行業(yè)。濟(jì)鋼燒結(jié)廠正是在這種形勢下,對配料除塵系統(tǒng)進(jìn)行高壓變頻技術(shù)研究改造,經(jīng)多方考察比較,終極選用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng),對配料除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造。

    2.設(shè)備概況

    濟(jì)鋼燒結(jié)廠配料除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)為沈陽電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的200KW高壓異步電機(jī),機(jī)組的主要參數(shù)如下:

    除塵風(fēng)機(jī)參數(shù)

    型號Y4-73

    風(fēng)量145000m3/h

    風(fēng)壓4000Pa

    電機(jī)參數(shù)

    電機(jī)型號YKK3554-6

    額定功率200KW

    額定電壓6000V

    額定電流24A

    額定轉(zhuǎn)速985rpm

    3.高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

    改造采用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的風(fēng)光牌JD-BP37-240F功率單元串聯(lián)多電平高壓大功率變頻器,以下是對風(fēng)光牌JD-BP37-240F高壓變頻器的一些介紹。

    3.1風(fēng)光牌JD-BP37-240F高壓變頻器主要性能指標(biāo)

    變頻器功率240KW

    額定輸出電流32A

    輸進(jìn)頻率50HZ±5HZ

    額定輸進(jìn)電壓6KV

    答應(yīng)電壓波動±20%

    輸進(jìn)功率因數(shù)≥0.98

    輸出頻率范圍0~50HZ

    輸出電壓范圍0~6KV

    頻率分辨率0.01HZ

    加速時間可由用戶生產(chǎn)工藝設(shè)定

    減速時間可由用戶生產(chǎn)工藝設(shè)定

    變頻器效率≥96%

    過載能力100%連續(xù)160%連續(xù)1min220%答應(yīng)1.5S

    防護(hù)等級IP20

    3.2JD-BP37-240F高壓變頻調(diào)速器主要技術(shù)性能

    3.2.1高??高電壓源型變頻器,直接6KV輸進(jìn),直接6KV輸出,無須任何輸出變壓器或?yàn)V波器,適配于普通高壓電動機(jī),對電機(jī)、電纜盡緣無損害。

    3.2.2輸進(jìn)功率因數(shù)高,電流諧波小,無須功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波抑制裝置。

    3.2.3單元電路模塊化設(shè)計(jì),維護(hù)簡單,互換性好。

    3.2.4輸出門路正弦PWM波形。

    3.2.5高壓主回路與控制器之間為光纖連接,強(qiáng)弱電隔離,安全可靠。

    3.2.6完善的故障檢測,精確的故障保護(hù)及正確的定位顯示和報(bào)警。

    3.2.7內(nèi)置PLC,易于改變控制邏輯關(guān)系,可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠(yuǎn)程控制,適應(yīng)現(xiàn)場多變需求。

    3.2.8采用載波移相控制技術(shù),大大抑制了輸出電壓的諧波成分,保證輸出波形是完美正弦波。

    3.2.9控制電源與高壓電相互獨(dú)立,無高壓可以檢測變頻器輸出,便于現(xiàn)場調(diào)試以及培訓(xùn)操縱職員,便于維護(hù)。

    3.2.10采用準(zhǔn)優(yōu)化SPWM調(diào)制技術(shù),電壓利用率高。

    3.2.11功率單元經(jīng)24小時高溫老化、150%負(fù)載試驗(yàn),可靠性高。

    3.2.12中文Windows操縱界面,彩色液晶觸摸屏操縱。用戶操縱監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善,系統(tǒng)包括上位機(jī)(商用PC機(jī))、下位機(jī)(工控機(jī))、單片機(jī)。其中單片機(jī)給用戶提供一個4位LED數(shù)碼顯示屏和一個12鍵的小鍵盤操縱平臺,可對變頻器進(jìn)行全部操縱,包括參數(shù)設(shè)置和各種運(yùn)行指令。工控機(jī)用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操縱平臺,其功能更齊全,包括參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、運(yùn)行操縱、運(yùn)行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等。上位機(jī)(商用PC機(jī))放在總控室,可對多臺變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)測、遠(yuǎn)控。若只有一臺變頻器,上位機(jī)可省,或讓客戶自定。

    3.2.13可接收和輸出多路產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。

  ,水簾廠家;  3.2.14可打印輸出運(yùn)行報(bào)表。

    3.3 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

    風(fēng)光牌JD-BP37-240F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高-高”變換方式,屬電壓源型,采用功率單元多電平串聯(lián)方式,以新型西門子IGBT為主控器件,全數(shù)字化控制,彩色液晶觸摸屏控制,以高可靠性、易操縱、高性能為設(shè)計(jì)目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)變頻調(diào)速器。它對電網(wǎng)諧波污染小,輸進(jìn)電流諧波畸變小于1%,直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn),輸進(jìn)功率因數(shù)高,不必采用輸進(jìn)諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;輸出波形質(zhì)量好,不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等題目,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的異步電機(jī)

    風(fēng)光高壓變頻器,采用若干個低壓逆變器功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出,所用的6kv高壓變頻器,變壓器有18組付邊繞組,分為6個功率單元?相,三相共18個單元,采用36脈沖整流,輸進(jìn)真?zhèn)諧波成分遠(yuǎn)低于國標(biāo)規(guī)定,高壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,單元電路的主電路如圖2所示,旁路支路采用可控硅模塊。

圖2單元電路主電路

  3.4系統(tǒng)功能
 。1)單元旁路功能
  當(dāng)某個功率模塊發(fā)生故障時自動旁路運(yùn)行,變頻裝置不停機(jī),但需降額使用,即在每個功率單元輸出端之間并聯(lián)旁路電路,當(dāng)功率單元故障時,封閉對應(yīng)功率單元IGBT的觸發(fā)信號,然后讓旁路SCR導(dǎo)通,保證電機(jī)電流通過,仍形成通路。為保證三相輸出電壓對稱,在旁路故障功率單元的同時,另外兩相對應(yīng)的兩個功率單元也同時旁路。
 。2)保護(hù)功能
  變頻裝置有過電壓、欠電壓、過電流、缺相、變頻器過載、變頻器過熱、電機(jī)過載等保護(hù)功能。
 、龠^流保護(hù)。電機(jī)電流的160%,答應(yīng)1min,超過則立即保護(hù)。
  ②過載保護(hù)。電機(jī)電流的120%,每10min答應(yīng)1min(反時限特性),超過則保護(hù)。
 、蹎卧^壓保護(hù)。檢測每個單元的直流母線電壓,假如超過設(shè)定的數(shù)值,則變頻器進(jìn)行過壓保護(hù)。
  ④單元欠壓保護(hù)。檢測每個單元的直流母線電壓,假如低于設(shè)定的數(shù)值,則變頻器進(jìn)行欠壓保護(hù)。
  ⑤變頻器過熱保護(hù)。輸進(jìn)側(cè)整流變壓器和功率單元放置溫度檢測元件,一旦超過溫度極限閥值,則變頻器進(jìn)行過熱保護(hù)。
 、奕毕啾Wo(hù)。缺相分輸進(jìn)側(cè)缺相和輸出側(cè)缺相兩種。有相應(yīng)檢測回路,缺相后則進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)。
  3.5常見題目的處理
  風(fēng)光牌JD-BP37-240F高壓變頻用具有高度的智能化水平和完善的故障檢測電路,并能對所有故障提供精確的定位,在工控機(jī)界面上作出明確的指示。用戶可以根據(jù)工控機(jī)顯示的故障信息,分別采取相應(yīng)的處理措施。
  為保證設(shè)備的可靠性,使設(shè)備最大程度不中斷運(yùn)行。系統(tǒng)發(fā)生下列故障時,按照一般故障處理:變壓器輕度過熱,柜門連鎖故障,單元柜風(fēng)機(jī)故障,工控機(jī)故障。對于一般故障的發(fā)生,系統(tǒng)不作記憶處理。系統(tǒng)運(yùn)行時假如發(fā)生這類故障,變頻器并不停機(jī)保護(hù),只是發(fā)出報(bào)警信息。在停機(jī)狀態(tài)下,假如存在這類故障,用戶還能進(jìn)行啟動等操縱。

    系統(tǒng)發(fā)生下列故障時,按照重故障處理。單元重故障,變壓器嚴(yán)重過熱,以上重故障發(fā)生后,系統(tǒng)作記憶處理。故障一旦發(fā)生,彩鋼瓦車間高溫處理設(shè)備,系統(tǒng)報(bào)警并自動跳閘停機(jī)。只有故障徹底排除后,才能重新開機(jī)。

    4.系統(tǒng)改造方案

    濟(jì)鋼燒結(jié)廠配料除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)的改造方案主回路如下圖3所示:

圖3控制方案接線圖

    K0用戶原高壓開關(guān)

    K1、K2和K3變頻器旁路開關(guān)柜高壓隔離開關(guān)

    BPQJD-BP37-240F高壓變頻器

    M高壓電動機(jī)

    變頻器控制配料除塵風(fēng)機(jī)為一拖一控制,旁路開關(guān)柜用于工/變頻切換。K1,K2和K3為三個高壓隔離開關(guān),要求K2和K3不能同時閉合,在機(jī)械上實(shí)現(xiàn)互鎖。K3斷開,K1和K2閉合,風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行;K1和K2斷開,K3閉合,風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行。

    5.項(xiàng)目實(shí)施情況

    2005年5月6日,濟(jì)鋼與山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司正式簽定變頻器的供貨合同和技術(shù)協(xié)議。

    2005年6月3日,變頻器運(yùn)抵燒結(jié)廠庫房。

    2005年8月21日至25日,變頻器本體安裝。

    2005年8月26日,變頻器空載調(diào)試。

    2005年8月27日至28日,變頻器帶載運(yùn)行調(diào)試。

    2005年8月29日至9月3日,變頻器試運(yùn)行。

    2005年9月9日,變頻器正式交接,我公司出據(jù)驗(yàn)收報(bào)告。

    6.現(xiàn)場運(yùn)行情況

    與原系統(tǒng)比較,引進(jìn)山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器有以下優(yōu)點(diǎn):

    (1)運(yùn)行穩(wěn)定,安全可靠。變頻器自正式投運(yùn)以來,連續(xù)無故障運(yùn)行,只需定期對變頻器除塵處理,不用停機(jī),保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。

    (2)可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際粉塵濃度,通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到除塵又節(jié)能的目的。

    (3)減少了維護(hù)用度。由于對電機(jī)實(shí)現(xiàn)真正的軟啟動,軟停止,所以對電機(jī)、風(fēng)機(jī)、擋板等各種設(shè)備以及電網(wǎng)的啟動沖擊大大減少,減少了設(shè)備的維護(hù),延長了設(shè)備的使用壽命,大大降低了維護(hù)本錢。

    (4)減輕了值班職員的勞動強(qiáng)度。原配料除塵系統(tǒng)有多個可操縱閥門,在工頻運(yùn)行時,為了調(diào)節(jié)風(fēng)量和滿足工藝要求,需經(jīng)常調(diào)節(jié)閥門,現(xiàn)場值班職員的操縱繁瑣;變頻改造后,所有閥門始終處于打開位置,需要調(diào)節(jié)風(fēng)量時,只需在值班室調(diào)節(jié)變頻器遠(yuǎn)控箱的運(yùn)行頻率即可,大大減少了現(xiàn)場職員的工作量,進(jìn)步了工作效率。

    (5)變頻用具有多項(xiàng)保護(hù)功能,十分完善。與原來舊系統(tǒng)相比較,變頻用具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升保護(hù)等多項(xiàng)保護(hù)功能,更精確地保護(hù)了電機(jī)。

    (6)節(jié)能效果明顯,大大降低了除塵電耗。為了對除塵系統(tǒng)變頻改造后的效果進(jìn)行評價(jià),在系統(tǒng)投進(jìn)正常運(yùn)行后對設(shè)備實(shí)際使用和節(jié)電情況進(jìn)行了測定和數(shù)據(jù)分析。變頻改造前后工況相同,隨機(jī)抽取一個正常工作日,將系統(tǒng)切換工頻運(yùn)行采用閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量,網(wǎng)側(cè)計(jì)量耗電量,然后將系統(tǒng)切換變頻運(yùn)行,計(jì)量耗電量,具體數(shù)據(jù)如下表:

    通過上表可以得出以下結(jié)論:除塵系統(tǒng)在變頻改造后較改造前,一天除塵電耗降低了2376KW•h,節(jié)電率高達(dá)46%,節(jié)能效果明顯。

    7.結(jié)束語

    總之,山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP37-240F高壓變頻器在我公司燒結(jié)廠配料除塵風(fēng)機(jī)上的改造是成功的,它不僅滿足了配料除塵系統(tǒng)生產(chǎn)工藝的要求,節(jié)能效果明顯,而且性能穩(wěn)定,運(yùn)行可靠。在能源越來越緊張的今天,相信風(fēng)光高壓變頻器,在更多的行業(yè),會有更好的表現(xiàn)。



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