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河北負(fù)壓風(fēng)機(jī)價(jià)格高壓變頻器在濰鋼集團(tuán)風(fēng)機(jī)應(yīng)用論脫硫增壓風(fēng)機(jī)Ｃ

摘 要：本文綜述了高壓變頻器在煉鐵廠部分風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用情況，對(duì)改造過(guò)程、改造前后的耗電及設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行了對(duì)比后，最終交流變頻調(diào)速器，以其適用性強(qiáng)、可靠性高、操作方便、減少噪聲、保護(hù)設(shè)備等優(yōu)勢(shì)，受到用戶的好評(píng)。
關(guān)鍵字：風(fēng)機(jī)、變頻、風(fēng)道、可靠性、減少噪聲、保護(hù)設(shè)備

濰鋼煉鐵廠風(fēng)機(jī)變頻器運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)
一、前言
　　濰鋼集團(tuán)公司煉鐵廠現(xiàn)有4座高爐2條燒結(jié)生產(chǎn)線，高爐冶煉既連續(xù)不間斷作業(yè)，同時(shí)又是用電耗能大戶。隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的出臺(tái)，企業(yè)節(jié)能改造勢(shì)在必行。高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是上世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型電力傳動(dòng)調(diào)速技術(shù)。2008年1月我廠采用北京合康億盛公司產(chǎn)的10kV和6kV變頻器用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速，其技術(shù)和性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)以前采用的調(diào)速方式（如串級(jí)調(diào)速、液力耦合器調(diào)速、轉(zhuǎn)子水阻調(diào)速等）。我公司選用的合康高壓變頻器在煉鐵廠4號(hào)高爐熱風(fēng)爐1#助燃風(fēng)機(jī)、爐前除塵風(fēng)機(jī)、原料除塵風(fēng)機(jī)、1#2#噴煤收塵風(fēng)機(jī)、1#燒結(jié)機(jī)尾除塵風(fēng)機(jī)共6臺(tái)設(shè)備進(jìn)行第一期節(jié)能改造，并在5月份陸續(xù)安裝調(diào)試完成，穩(wěn)定運(yùn)行至今。使我公司成為國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的品牌基地。
二、工況簡(jiǎn)述
　　我公司4#高爐熱風(fēng)爐是為1300m3高爐配套的內(nèi)頂燃式熱風(fēng)爐，格子磚為蓄熱載體，以燃燒高爐煤氣為主，燃燒制度為兩燒一送，拱頂?shù)臏囟瓤蛇_(dá)到1300℃，煙道溫度在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到300℃，為高爐送風(fēng)的溫度為1100℃左右。助燃風(fēng)機(jī)的作用是抽取大氣中的空氣，引入熱風(fēng)爐中為其助燃。風(fēng)機(jī)型號(hào)為9-28-14D,全壓40800-12000Pa，電機(jī)型號(hào)YKK450-4 10kV 400kW ,燒爐需用風(fēng)量10萬(wàn)m3/h 風(fēng)壓：4kPa 換爐時(shí)6kPa，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度在30%，改造前通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度和放散閥開度滿足工藝要求，在調(diào)整過(guò)程中容易產(chǎn)生喘震現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備危害性大，并且風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音大，電機(jī)低負(fù)載率功率因數(shù)低耗能大。
　　高爐出鐵時(shí)會(huì)有大量的黃煙，并伴有廢氣和灰塵，4#高爐是1300m3，每天出11爐鐵水，每次大約50分鐘，間隔30分鐘，通過(guò)爐前除塵風(fēng)機(jī)引出由布袋除塵進(jìn)行處理。改造前通過(guò)調(diào)整液力耦合器轉(zhuǎn)速控制布袋除塵箱體壓差調(diào)整除塵效果，出鐵時(shí)高轉(zhuǎn)速，不出鐵時(shí)低轉(zhuǎn)速。為了保護(hù)電機(jī)設(shè)備，進(jìn)風(fēng)閥開度50%，設(shè)備利用率大大降低。
　　為高爐生產(chǎn)所供的原料，進(jìn)爐前需篩分，4#高爐供料工程大小料倉(cāng)18個(gè)，因篩分產(chǎn)生的揚(yáng)塵點(diǎn)近百個(gè)。原料除塵風(fēng)機(jī)的作用是把上料過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵集中收集處理。改造前電機(jī)電流大溫度高風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥開度只能在50%，限制了除塵效果。
　　我廠4#高爐年產(chǎn)百萬(wàn)噸以上，為節(jié)能減排，2008年5月首先對(duì)熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機(jī)、爐前和原料除塵風(fēng)機(jī)所配置的10kV400kW、10kV1120kW、10kV1000kW電機(jī)進(jìn)行變頻改造，目前運(yùn)行情況良好，而且調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、省時(shí)省力，耗電量比改造前明顯減少。
三、變頻前后耗電情況對(duì)比
　　我廠于2008年5月起開始將高壓變頻器應(yīng)用在4號(hào)高爐1#助燃風(fēng)機(jī)、爐前除塵風(fēng)機(jī)、原料除塵風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造，目前高壓變頻運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，平均節(jié)電率達(dá)到30%以上，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。表1是我廠安裝高壓變頻前后數(shù)據(jù)對(duì)比。（注：其它3臺(tái)的數(shù)據(jù)還在檢測(cè)中）
　　表1淮鋼集團(tuán)煉鐵廠安裝高壓變頻前后數(shù)據(jù)對(duì)比


四、可靠性
　　經(jīng)過(guò)對(duì)4號(hào)高爐爐前除塵原工程進(jìn)行分析，對(duì)原工程的風(fēng)壓、風(fēng)量控制由原來(lái)的液力耦合器調(diào)節(jié)改為變頻器調(diào)節(jié)，由變頻器對(duì)電機(jī)本身進(jìn)行調(diào)速，最后達(dá)到工況要求值。液力耦合器本身能耗達(dá)10%左右，而且需要油泵及冷卻水來(lái)輔助運(yùn)行，故障率較高，維護(hù)成本高，特別是在夏季因耦合器產(chǎn)生熱量較大，需加入四組冷油器，用循環(huán)水強(qiáng)降溫，水消耗量大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。原料除塵工程沒(méi)有液力耦合器，只有進(jìn)風(fēng)閥。直接由變頻器對(duì)電機(jī)本身進(jìn)行調(diào)速。變頻器設(shè)備接入用戶側(cè)高壓開關(guān)和擬改造電機(jī)之間，變頻器控制分為遠(yuǎn)程和就地操作。為了充分保證工程的可靠性，變頻器同時(shí)加裝工頻旁路裝置，可在變頻回路故障時(shí)將電機(jī)切換至工頻狀態(tài)下運(yùn)行，且切換方式為手動(dòng)切換。電機(jī)、高壓斷路保留了用戶原有設(shè)備。我們保留了原操作工程，變頻器故障時(shí)，電機(jī)手動(dòng)切換到工頻運(yùn)行后，操作工按照改造前的操作達(dá)到工況要求。變頻器及其工頻旁路開關(guān)由變頻器整體配套提供。改造后操作簡(jiǎn)單，避免了因操作失誤引發(fā)的事故。進(jìn)風(fēng)閥全開，減少風(fēng)道的振動(dòng)，通過(guò)變頻調(diào)速后啟動(dòng)制動(dòng)平穩(wěn)，沒(méi)有大電流的波動(dòng)，不對(duì)設(shè)備產(chǎn)生沖擊，延長(zhǎng)使用壽命，降低了故障率。

爐前出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)
　　針對(duì)4高爐助燃風(fēng)機(jī)特殊工藝要求：3座熱風(fēng)爐兩燒一送，約2小時(shí)換爐一次，換爐操作時(shí)間約10分鐘，這期間需要頻繁開關(guān)多個(gè)閥門，重要的是控制好風(fēng)壓、風(fēng)量。所以改造過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)操作箱除保留緊急停機(jī)按鈕和必要的信號(hào)指示外，其余頻率給定、電流顯示、故障指示接入上位機(jī)通過(guò)PLC控制，提高了可靠性。進(jìn)風(fēng)閥全開，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速滿足工藝要求，喘震現(xiàn)象完全消除，噪音降低改善了周圍環(huán)境。



[論文關(guān)鍵詞]繼電保護(hù) 電流互感器 飽和
　　[論文摘要]介紹湛江發(fā)電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)CT飽和引起各種電流繼電器誤動(dòng)的原因，分析電流互感器飽和對(duì)電磁式電流繼電器、晶體管或集成電路構(gòu)成的模擬式電流繼電器和微處理機(jī)構(gòu)成的數(shù)字式電流繼電器動(dòng)作行為的影響。論述幾種防止和抗御電流互感器飽和的方法和對(duì)策，如在較高一級(jí)的電壓等級(jí)中的供電側(cè)采取分列運(yùn)行的方式以減少短路電流等。給出選擇合適的保護(hù)裝置和在新建工程中選擇電流互感器的一些原則。

　　
　　一、引言
　　2008年，湛江發(fā)電廠出現(xiàn)過(guò)廠用大容量電動(dòng)機(jī)（脫硫增壓風(fēng)機(jī)）啟動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的情況。究其原因，除個(gè)別是因?yàn)檎ㄖ档膯?wèn)題外，大多數(shù)是因電流互感器特性不理想甚至飽和而導(dǎo)致的。
　　眾所周知，設(shè)計(jì)規(guī)程中對(duì)電流互感器的選型有嚴(yán)格的規(guī)定，要求保護(hù)用的電流互感器在通過(guò)15倍甚至是20倍額定電流的情況下，誤差不超過(guò)5%或10%，即不出現(xiàn)飽和。而上面提及的出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的情況，無(wú)一例外地都選用了保護(hù)級(jí)的電流互感器。經(jīng)過(guò)對(duì) 我廠的大容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的核算，最大容量的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流大概是開關(guān)額定電流的3～5倍，遠(yuǎn)達(dá)不到電流互感器額定電流的15倍。那為什么差動(dòng)保護(hù)還會(huì)因?yàn)殡娏骰ジ衅黠柡投`動(dòng)呢？以下是筆者對(duì)問(wèn)題的一點(diǎn)思考。
　　
　　二、已建成廠用工程中防止TA飽和的方法與對(duì)策
　　（一）限制短路電流
　　在已建成廠用工程中可在較高一級(jí)的電壓等級(jí)中就采取分列運(yùn)行的方式以限制短路電流。分列運(yùn)行后造成的供電可靠性的降低可通過(guò)備用電源自動(dòng)投入等方式補(bǔ)救。在新建工程中短路電流過(guò)大可采取串聯(lián)電抗器的做法來(lái)限制短路電流。
　�。ǘ┰龃蟊Ｗo(hù)級(jí)TA的變比
　　不能采用按負(fù)荷電流的大小確定保護(hù)級(jí)電流變比的方法，必須用保護(hù)安裝處可能出現(xiàn)的最大短路電流和互感器的負(fù)載能力與飽和倍數(shù)來(lái)確定TA的變比。增大了保護(hù)級(jí)TA的變比能夠有效的解決電流互感器特性不理想甚至飽和。湛江電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)6KV開關(guān)采用增大保護(hù)級(jí)TA的變比徹底解決了差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的隱患。但增大了保護(hù)級(jí)TA的變比后會(huì)給繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行帶來(lái)一些負(fù)面影響，主要是不利于TA二次回路和繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行監(jiān)視。
　　（三）減小電流互感器的二次負(fù)載
　　1．選用交流功耗小的繼電保護(hù)裝置。電磁型的電流差動(dòng)繼電器的交流電流功耗每回路可達(dá)8VA，而微機(jī)型繼電器(如MDMB1系列)的交流電流功耗每回路僅0.5VA，相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，應(yīng)選用交流功耗小的繼電保護(hù)裝置。
　　2．盡可能將繼電保護(hù)裝置就地安裝。TA的負(fù)載主要是二次電纜的阻抗，將繼電保護(hù)裝置就地安裝，大大縮短了二次電纜長(zhǎng)度，減小了互感器的負(fù)擔(dān)，避免了飽和。另外，就地安裝后，還簡(jiǎn)化了二次回路，提高了供電可靠性。就地安裝方式對(duì)繼電保護(hù)裝置本身有更高的要求，特別是在惡劣氣候環(huán)境下運(yùn)行的能力和抗強(qiáng)電磁干擾的性能要好。
　　3．減小TA的二次額定電流。由于功耗與電流的平方成正比，將二次額定電流從5 A降至1 A，在負(fù)載阻抗不變的情況下，相應(yīng)的二次回路功耗降低了25倍，互感器不容易飽和。
　　減小了TA的二次額定電流也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生負(fù)面影響，二次電流減小后，必須提高繼電器的靈敏度，而靈敏度和抗干擾能力是一對(duì)矛盾。對(duì)于就地安裝的繼電保護(hù)裝置，由于二次電流電纜的長(zhǎng)度很短，現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾水平又比較高，仍以選用二次額定電流為5 A的互感器為好。
　�。ㄋ模┎捎每癸柡湍芰�(qiáng)的繼電保護(hù)裝置
　　1．采用對(duì)電流飽和不敏感的保護(hù)原理或保護(hù)判據(jù)。例如，采用相位判別原理的繼電器比采用幅值判別原理的繼電器的抗TA飽和的性能要好，因?yàn)榧词乖趪?yán)重飽和狀態(tài)，正確地恢復(fù)電流的相位還是比較容易的；又如，采用負(fù)序過(guò)電流判據(jù)比采用相過(guò)電流判據(jù)的抗飽和性能要好，因?yàn)轱柡蜖顟B(tài)下剩余電流的負(fù)序分量相對(duì)于靈敏的負(fù)序電流整定值是足夠大的。當(dāng)然，負(fù)序電流保護(hù)存在著TA二次回路斷線時(shí)容易誤動(dòng)作、三相對(duì)稱故障時(shí)會(huì)拒動(dòng)、不易整定配合的缺點(diǎn)，要增加附加判據(jù)來(lái)克服。
2．采用對(duì)TA飽和不敏感的數(shù)字式保護(hù)裝置。如前所述，瞬時(shí)值判別比平均值判別或有效值判別的抗TA飽和的性能要好。對(duì)于帶時(shí)限的保護(hù)，電流的非周期分量對(duì)繼電器的動(dòng)作正確性和準(zhǔn)確性的影響不大，采用全電流判別比采用工頻分量判別的抗TA飽和性能要好。
　　3．有效地利用電流不飽和段的信息。TA在電流換向后的一段時(shí)間內(nèi)不飽和，在短路開始的1/4周期內(nèi)也不飽和，可以有效地加以利用。采用快速保護(hù)判據(jù)，在電流飽和前就正確地做出判斷（例如高阻抗電流差動(dòng)繼電器）是一種典型的抗TA飽和做法。采用貯能電容或無(wú)源低通濾波器對(duì)飽和電流波形進(jìn)行削峰填谷以縮小電流波形的間斷角也是一種簡(jiǎn)單有效的辦法。
　　
　　三、結(jié)語(yǔ)
　　為了避免差動(dòng)保護(hù)的電流互感器大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)因電流過(guò)大出現(xiàn)飽和而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，除了在設(shè)備選型上要確保選用容量足夠的保護(hù)級(jí)電流互感器外，還可根據(jù)電流互感器的伏安特性曲線和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的電流互感器二次回路負(fù)載阻抗計(jì)算出電流互感器的飽和點(diǎn)，以此推算出在最大可能出現(xiàn)的穿越電流作用下，電流互感器是否會(huì)飽和以及差動(dòng)保護(hù)是否會(huì)誤動(dòng)作。如計(jì)算結(jié)果顯示電流互感器確會(huì)因較大穿越電流而飽和，則應(yīng)更換更大容量的電流互感器，或?qū)㈦娏骰ジ衅鞫位芈返碾娎|截面加粗，以減小二次負(fù)載的阻抗，保證差動(dòng)保護(hù)的可靠性。湛江電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)6KV開關(guān)通過(guò)增大保護(hù)級(jí)TA的變比徹底解決了差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的隱患，并且正在運(yùn)行的斷路器和繼電保護(hù)裝置沒(méi)有更換掉因此兼顧了經(jīng)濟(jì)性。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]賀家李、宋從矩，電力工程繼電保護(hù)原理[M]. 第2版.北京：水利電力出版社，1985.



河北負(fù)壓風(fēng)機(jī)價(jià)格
廠房負(fù)壓風(fēng)機(jī)
廠房通風(fēng)降溫

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