高压变频器在新兴铸管股份公司第一炼铁部的应用.pdfVIP

宣 同 匹 又 频器在新兴铸管股份公司 第一炼铁部的应用 高广维郝培瑞 ( 新兴铸管股份有限公司第一炼铁部，河北 邯郸0 5 6 3 0 0 ) 技 术 与 应 用 摘要 节能减排是钢铁行业的一项重点工作 ，高炉 出铁场除尘大部分使用直接启动与液力耦 合器启动，随着国内高压变频器技术的完善，高压变频器在节能方面起到了大的作用，第一炼铁 部经过考察与研 究采用 了北京科林泰克能源技术有 限公 司的高压变频器 ，节能率达到 了6 2 2 。 关键词：高压变频器；节能；调速 Hi g h- vo l t a ge I n ve r t e r i n Xi n x i n g pi pe s Co 1 t d t he App l i c a t i o n o f t he Fi r s t I r o nma ki ng Ga o Gu a n gwe i Ha o Pe i r u ( Xi n x i n g Du c t i l e I r o n P i p e s Co ， L t d ， Ha n d a n ， He b e i 0 5 6 3 0 0) Abs t r a c t S a v i n g i s t h e s t e e l i nd us t r y a k e y t a s ks ，f u r n a c e c a s t h o u s e d us t i n g mos t u s e d i r e c t s t a r t wi t h hy d r a ul i c c o u pl i n g s t a r t u p ，wi t h d o me s t i c hi g h v o l t a g e i n v e r t e r t e c h n o l o g y i s pe r f e c t ， h i gh - v o l t a ge i n v e r t e r h a ve pl a y e d i n e n e r g y s a vi n g b i g e f f e c t ， t he fir s t i r o n ma k i ng i n v e s t i g a t i on a nd s t u d y o f a d o pt e d b y B e ij i n g C O L I N T E C E N E R G Y T E C H N OL OG Y C O ， L T D t h e h i g h v o l t a g e i n v e r t e r ， e n e r g y s a v i n g r a t e r e a c h e d 6 2 2 Ke y wo r ds z hi gh vo l t a g e i n ve r t e r e ne r g y - s a vi n g s p e e d 1 炉前除尘器技术参数 1 1 除尘器参数 1 )型号 ：DF MC 7 4 0 0 。 2 )处理风 量 ：5 0 0 0 0 0 m h 。 3 )过 滤 面积 ：7 4 0 0 m 。 4 )过 滤风速 ： 1 0 4 1 2 m mi n 。 5 )滤 袋规 格 ：O1 6 0 x 6 O O O mm。 6 )布 袋数 量 ：2 4 6 4条 。 1 2 风 机 参数 1 )型号 ：J G 6 5 4 0 5 7 k B。 2 )风 量 ：4 2 8 1 8 3 5 4 0 2 8 8 m h。 3 )主轴转 速 ：8 6 0 r mi n 。 4 ) 电机 ： YV F KK5 6 0 3 - 6 1 1 0 0 k W 6 0 0 0 V I P 5 4 。 1 3调速要 求 第一炼铁部高炉出铁时间 4 0 - 5 0 rai n ， 每天运行 约 1 3 h ，除尘风机运行模式为：出铁时风量 8 0 ， 不出铁时占 l 1 h ，变频器控制在 2 0 Hz ，现场出铁场 大 门与变频器联锁控制。变频器在由任一低档位 向 高一档位 提速 时 ，响应 时间小 于 6 0 s 。 1 4 高压变频器调速系统 科 林泰 克能源 技 术有 限公 司研制 生产 的 高压变 频装置系列产品为交一直一交电压源型变频调速系 统 。采 用 正弦波 ( S P WM )多重化 方法 ，使 变频 器 输 出的 电流 波形 非常 接近于 理想 正弦 波波 形 ，同 时 将 先进 的智 能控 制技 术 与 S P WM 变频 调速 技 术相 结 合 ，生成 S P WM 信 号 ，用来 控制 高速逆 变 的开关 元件，使交流调速的性能大大提高。 S P WM 的调制 原理 是使变 频器输 出的 电压波 形 为与 正弦波等效 的一系列等幅不等宽 的矩形脉冲 列 ，可 通过 改变 调制 波 的频 率 和幅值 来调 节逆 变器 输出电压的频率和幅值。 为了减少输入谐波分量、完美地输出正弦波波形、 降低对电网有害的谐波分量、d u d t 等，输入变压器为 - 2 0 o 、0 。 、+ 2 0 。1 8脉波输出，( 理论分析，1 7次以下 谐波分量是不存在的 )变压器接线示意图如 图 1 所示 。 I 2 0 1 1 年 第9 期 电曩 目 l 技戒 I 5 5 技 术 与 应 用 2 0 2 2 n 0 图 1 经整流逆变后叠加，如图 2所示。 图 2 以 6 k V高压变频器为例，每相 为三单元叠加。 每单元直流 电压 1 8 0 0 V， 最高输出交流 电压 1 2 7 5 V。 整流逆变功率单元结构 电路示意 图如 图 3所示 。 图 3 输入来 自隔离变压器 副边互 差 2 0 。 的 9个绕组 ， 经二极管全桥整流， 电容滤波， S P WM 方式控制 I G B T 逆变输出。单元输出电压波形如图 4 所示 ( 5 0 H z ) 。 图 4 叠 加后 的变 频器输 出线 电压波 形 ( 5 0 Hz )如 图 5所 示 。 i l 2 按钮操作及液晶视窗控制界面 2 1 外观 及面板按 钮功 能 控制柜门上共有五个按钮 ， 分别为急 、 功、 停止和一个 “ 远程 本地”选择 灭以及 个 ： 钥 匙 ( 工合 变 频 i 2 分 )丌关 。 1 )按下 “ 急停 ”后 ，则变堋装 l lJ 封 锁输 f 1 ， 同时切 断上级主 电源开关和变频器侧 断路 ， 频装置输出频率立即为零，电机及 之年 1 迮的机械 备将因无电源驱动而 自由停机 。此时， 卜 r 门 “ 封锁。 ”、“ 保护O ”将变成 “ 封锁 ”、“ 保护 。 2 )在无故 障和无封锁 的情 况 卜 ，按 卜 “ ； 劫 ” 按钮 后，则变频装置在预先 设定 的 J I 1 速时 内，从卡 J J 始启动频率按设定的频率J J 【 】 速曲线 J 【 l 速 定的运 行频率 。此时，主界面 中的 “ 鹏 O ”将变成 “ ”。 3 ) 按 下 “ 停止 ”按钮 后 ， 变 频装 将按 定 的 频率减速曲线减速停机。 此时，1 界山 川 f n“ 。 ” 将变成 “ 停 ”。 4 ) “ 远 程 本地 ”选择 丌火 为 “ 远 ”时 ， J 通过 上位 监控机 或远程 控制 器对 变频装 进 和控制 ， 此时就地控制柜面板 的 “ j 动 ”干 I I “ 停 止 ”按 钮 无效 ，而 “ 急停 ”按钮 ，厄 论 “ 远 小 地”选择开关处于何种位置，均订效。 2 2 液晶视窗控制界面 图 6所示 为控制视 窗 的按钮及 j 一 界 山 。通 过 l 界面 ，用户可 以完 成变 频装置 的功 能 设定 、参 数 定及查 看 电流 、 电压 、温度 测量值 ，敞障 咖等 。 图 6 以 下分 别介绍 主界面 各个 按钮 的功 能： 1 )F l + F 8 ：( 表 示 F 8和 F l按钮 时 梭 卜， 以 F同 )系 统参数 设置 按钮 。 常 情况 卜，小允 Y t ： 川 t 户进行任何修改 ( 专业人员方可进入 ) 。 2 )F 2 + F 8 ：一 般参数 修改功 能按伽 。 3 )F 3 ：左 移位 按钮 。 4 )F 4 ：右 移位 按针 i 。 5 )F 5 ：取消按钮 ( 取消当前操作， 返 I 级显 示界面 ) 。 6 )F 6 ：确认 按钮 ( 确认 当 前操 作 ，J i ： 进入 卜 翁 期 删 9 S lI目p 锑 H 肃 技 瞢 r 电 6 5 级 显示 界面 ) 。 7 )F 7 ：上翻 页按 钮 。 8 )F 8 ：下翻 页按 钮 。 3 运 行效 果 3 1 节 电效 果 出铁 时变频 器在 4 0 Hz 高 速运 行 ， 每 天运行 1 3 h ， 不出铁时变频器在2 0 H z 低速运行， 每天运行约 1 l h 。 工频运行时的输入电流为 1 1 5 A； 高速运行时的 输 入 电流 为 6 5 A，低速运 行 时 的输 入 电流为 9 A。 由以上 数据 可得 ： 工频 时每小 时用 电量 为 6 0 0 01 1 51 7 3 2 0 8 6 1 =1 0 27 76 8 8 k W h 高速运 行 时的每 小时用 电量 为 6 0 0 0x6 5X1 7 3 2x 0 9 5 =6 41 7 06 kW h 高速 时 的节 电率 为 ( 1 6 4 1 7 0 6 + 1 0 2 7 7 6 8 8 )= 3 7 5 6 低速 运 行时 的每 小时用 电量 为 60 0 0x 9x1 7 3 2x 0 95 =8 8 8 51 6 k W h 低速 时 的节 电率为 (】 88 8 5 1 6 1 0 27 7 6 8 8) =91 3 5 技 术 与 应 用 3 2 设备运行得到改善 延 长 电机 和 风机 的使用 寿命 ，减 少 了起 动 电流 对电网的冲击 ， 便于实现除尘控制系统 自动化。 4结论 我部 从 2 0 0 8 年 开始先 后在 6 台除尘 设备 采用 该 公 司的变频 器节 能 ，至今稳 定运行 3年 ，为 我部 的 节 能环保 做 出了贡献 。 参 考文献 1 】 科林泰克电能效率优化系统手册 说明 2 】 科林泰克电能效率优化系统调试报告 3 周 鹤 良主编 电气工 程师 手册 北 京： 中国 电力 出版 社， 20 08 4 】 徐甫荣 高压变频调速技术应用实践 北京： 中国电力 出版社， 2 0 0 7 作者简介 高广雏 ( 1 9 7 1 )，西安工程大学，电气 自动化 专业，本科毕业，职 称 ：工业 电气 自动化工程师 。 ( 上 接 第 4 4负 ) 线 电系统 进行 无线 电充 电。当汽 车行 驶 到供 电线 圈 装置 上 ，受 电线 圈即可 接受 到供 电线 圈 的 电流 ，从 而对 电池 充 电 。 目前 ，这套 装置 的额 定输 出功 率为 1 0 k W ，一般 的 电动 汽车 可在6 8 h 内完成 充 电 。 4 结 论 综上所述，随着能源的 日益紧缺，电动汽车必 然会迅速地发展，与此同时，充 电站将会给 电力系 统 带来 很 大 的干 扰 。 因此 ，要求我 们应 同时从 多方 面采取措施。比如采用先进技术降低设备对 电网的 谐波电流注入，考虑多台充电机同时工作时谐波 电 流 的叠 加影 响 ；为 了保证 充 电站长 期 安全运 行 ，可 以考虑 电动 汽车 充 电站安 装 电能质 量在 线监 测设 备 和 谐波报 警 以及 谐波 保护 设备 ；我们 也应 该创 新 思 维，发展智能充电技术以及各种离网充电技术。 参考文献 【 1 李娜， 黄梅 不同类型电动汽车充电机接入后 电力系 统的谐波分析 J 】 电网技术， 2 0 1 0 ， 3 5 ( 1 ) ： 1 7 0 1 7 4 【 2 李 俄 收， 吴 文 民 电动汽 车 蓄 电池 充 电对 电力系 统 的 影响及 对策 【 J J 华 东 电力， 2 0 1 0 ， 3 8 ( 1 ) ： 1 0 9 1 1 3 3 】 高格， 傅鹏 可控并联十二脉波四象限运行整流 电源 的研制 J 电工技术 学报 ， 2 0 0 4 ， 1 9 ( 7 ) ： 1 6 2 0 【 4 黄梅， 黄少芳，姜久春 电动汽车充电机 ( 站) 接入电力 系统 的谐波 分析 J _ 北京