CIMR-HVSDC6900高壓變頻器在干熄焦循環(huán)風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

CIMR-HVSDC6900 高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)，直接6 kV輸入，6 kV輸出。變頻器主要由移相變壓器、功率模塊和控制器組成。輸入側(cè)由移相變壓器給每個(gè)功率模塊供電，有效地抑制了網(wǎng)側(cè)高次諧波，輸入波形接近正弦波，幾乎不含高次諧波。輸出側(cè)采用多級(jí)串聯(lián)PWM控制技術(shù)，輸出接近正弦的PWM 波形，電機(jī)的諧波損耗大大減少，變頻器無(wú)需輸出濾波器即可給電機(jī)供電，而且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)低，可有效地消除電機(jī)發(fā)熱及負(fù)載機(jī)械的振動(dòng)。控制器內(nèi)置多重PWM控制用基板，由32 位高速信號(hào)處理器、大規(guī)模集成電路、人機(jī)操作界面和可編程控制器共同組成?？刂破髋c功率單元之間采用光纖通訊，控制板采用了安川特有的防腐保護(hù)涂膜技術(shù)，具有極高的安全性和抗電磁干擾性能，可靠性大大提高。整套變頻裝置具有完備的保護(hù)功能，主要有過(guò)電壓、過(guò)電流、欠電壓、缺相、過(guò)載、過(guò)熱等保護(hù)功能。

裝置的功率因數(shù)0.95 以上，包含變壓器整體效率98%，具有優(yōu)良的耐環(huán)境性能，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 設(shè)備運(yùn)行情況及效益

杭鋼干熄焦變頻系統(tǒng)于2006 年2 月由一冶電裝公司開(kāi)始安裝，2006 年3 月1 日日本專家來(lái)我廠調(diào)試，并于2日投運(yùn)。調(diào)試過(guò)程順利，投運(yùn)一次成功。

該變頻器技術(shù)成熟，性能良好，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠自設(shè)備投運(yùn)以來(lái)，一直運(yùn)行正常，沒(méi)出現(xiàn)過(guò)故障，并具有免維護(hù)的特點(diǎn)，只須定期清洗柜門上的通風(fēng)濾網(wǎng)。

2)速度響應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確，起停平穩(wěn)對(duì)電網(wǎng)幾乎無(wú)諧波干擾，大大減少了電機(jī)的振動(dòng)和噪音，完全滿足了干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)的工藝需求。

3)變頻器自身保護(hù)功能完備控制器用戶接口電路完善，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接入靈活方便，內(nèi)部控制連接采用光纖通訊技術(shù)，具備良好的抗電磁干擾性，可靠性大大提高。

4)適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強(qiáng)廠區(qū)內(nèi)電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁，波動(dòng)范圍在6.2~6.7 kV 之間，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定正常。

5)節(jié)能效果顯著根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況，排焦量在60 t/h 左右時(shí)，系統(tǒng)所需風(fēng)量約為額定風(fēng)量的70%，此時(shí)變頻器的運(yùn)行頻率為37 Hz。與風(fēng)機(jī)不調(diào)速，采用翻板閥門來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的控制方式相比，理論上可節(jié)電

E=[P%-( n1/n2)3]*P2*t(kW·h) (1)

式中：E為可節(jié)約電力;

n1為變頻調(diào)速后的轉(zhuǎn)速;

n2為風(fēng)機(jī)不調(diào)速時(shí)的轉(zhuǎn)速;

P2為風(fēng)機(jī)不調(diào)速時(shí)的電功率;

t為工作時(shí)間;

P%為工頻輸入時(shí)的功率百分比。

根據(jù)入口風(fēng)門負(fù)載曲線(圖2)，實(shí)際節(jié)電

E=[0.68-( 1 110/1 500)3]*780*24

=5 143 kW·h/d

4 結(jié)語(yǔ)

從設(shè)備一年多的運(yùn)行情況來(lái)看，CIMR-HVS-DC6900 高壓變頻器性能好，可靠性高，生產(chǎn)和節(jié)能效益明顯，完全滿足了干熄焦循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝要求。