隨著我國環境的污染越來越嚴重，能源的日益匱乏，這就需要鋼鐵企業減少能源的消耗，發展低碳、環保的節能生產技術。高壓變頻器采用了變頻調速技術，針對風機電動機的降損與增效有明顯效果，所以香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管廠采用高壓變頻技術對其節能減排具有十分重要的意義。本文首先探討了高壓變頻器的工作特點，分析了高壓變頻器的具體工作原理，最后闡述了高壓變頻器在煉鋼廠中的具體節能應用，希望給業內人士帶來一定的幫助。
隨(sui)著(zhu)我國社會經濟的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷發展以及能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)日趨匱乏，人們為了生存，逐漸(jian)開始重視節能(neng)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)。對(dui)于節能(neng)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)，怎么樣實(shi)現低能(neng)耗與高(gao)(gao)效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)完(wan)美(mei)結(jie)合(he)是(shi)一(yi)個永(yong)久的(de)(de)(de)(de)(de)話題，同時也是(shi)解決當(dang)前能(neng)源(yuan)危(wei)機的(de)(de)(de)(de)(de)唯一(yi)途徑。針對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管廠而言(yan)，節約能(neng)源(yuan)是(shi)重點工作(zuo)之一(yi)，在電(dian)氣的(de)(de)(de)(de)(de)節能(neng)當(dang)中(zhong)，變頻(pin)器是(shi)關鍵設備之一(yi)。因為鋼(gang)鐵企業(ye)負載當(dang)中(zhong)具備眾多的(de)(de)(de)(de)(de)風機以及水泵，它們在工作(zuo)當(dang)中(zhong)常常需要速度變化，高(gao)(gao)壓變頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)很好的(de)(de)(de)(de)(de)符合(he)了該(gai)特(te)征，滿足了鋼(gang)鐵企業(ye)對(dui)于高(gao)(gao)壓大(da)容量電(dian)機的(de)(de)(de)(de)(de)節能(neng)要求。
1. 高壓變頻器(qi)工作特點
a. 波(bo)形完美
高壓(ya)變(bian)頻器(qi)(qi)輸入(ru)的(de)(de)諧波(bo)(bo)符合我國的(de)(de)規(gui)定，它對諧波(bo)(bo)進行(xing)抑制(zhi)的(de)(de)重(zhong)要方(fang)式就是設計多重(zhong)化的(de)(de)輸入(ru)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)，然后(hou)形成(cheng)多脈沖(chong)整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)。從理論方(fang)面(mian)來說，針對36脈沖(chong)整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)而言，其(qi)中35次(ci)及其(qi)以(yi)下的(de)(de)諧波(bo)(bo)可(ke)以(yi)進行(xing)自動(dong)抵消。比如，某(mou)單位(wei)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)當中二次(ci)繞(rao)組包含18個，使(shi)用三角形連(lian)接(jie)方(fang)式開展(zhan)(zhan)連(lian)接(jie)，可(ke)以(yi)得到6個不相同的(de)(de)相位(wei)組，電角度差10度，二極管整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)線路總共(gong)可(ke)以(yi)形成(cheng)36脈波(bo)(bo)，對于當中的(de)(de)諧波(bo)(bo)開展(zhan)(zhan)檢測，其(qi)畸(ji)變(bian)率遠遠低于要求的(de)(de)標準，在沒有使(shi)用濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)條件下，其(qi)THD是2%。
b. 具有較高(gao)的輸入功率(lv)因(yin)數
干擾(rao)變頻器輸入功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因素的(de)(de)關(guan)鍵是(shi)(shi)其中間的(de)(de)直流(liu)環節，針對電(dian)(dian)壓(ya)(ya)源型而(er)(er)(er)言(yan)，其中間的(de)(de)直流(liu)環節是(shi)(shi)電(dian)(dian)容，電(dian)(dian)容會給電(dian)(dian)機(ji)帶來無(wu)(wu)功(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)流(liu)，跟(gen)電(dian)(dian)網(wang)之(zhi)(zhi)間是(shi)(shi)沒(mei)有(you)無(wu)(wu)功(gong)(gong)(gong)交換(huan)的(de)(de)，可以確保比較高(gao)(gao)的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因數；針對電(dian)(dian)流(liu)源型而(er)(er)(er)言(yan)，它需(xu)要電(dian)(dian)網(wang)跟(gen)電(dian)(dian)機(ji)之(zhi)(zhi)間進行無(wu)(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)交換(huan)，高(gao)(gao)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因素很難被保障，而(er)(er)(er)且如果電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)負荷減(jian)少(shao)的(de)(de)時候，功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因素也會隨之(zhi)(zhi)減(jian)少(shao)。在(zai)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)變頻器的(de)(de)中間流(liu)程(cheng)中，使用的(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)源型的(de)(de)電(dian)(dian)容，所以，輸入功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因數是(shi)(shi)比較高(gao)(gao)的(de)(de)。
c. 單元旁(pang)路功能
在高(gao)壓(ya)變頻器(qi)當中，假如有(you)一個(ge)單(dan)元(yuan)(yuan)出(chu)現(xian)(xian)故(gu)障(zhang)，與該(gai)單(dan)元(yuan)(yuan)對應的(de)相(xiang)(xiang)將不(bu)(bu)會(hui)有(you)電壓(ya)輸出(chu)，使得電機(ji)缺相(xiang)(xiang)工作(zuo)，該(gai)種(zhong)情(qing)況是絕對不(bu)(bu)允許出(chu)現(xian)(xian)的(de)。所(suo)以，可(ke)(ke)以在高(gao)壓(ya)變頻器(qi)中加入單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)(lu)(lu)功(gong)能，它的(de)工作(zuo)原理(li)是如果某單(dan)元(yuan)(yuan)產生故(gu)障(zhang)之后，該(gai)單(dan)元(yuan)(yuan)會(hui)讓相(xiang)(xiang)對應的(de)旁(pang)路(lu)(lu)(lu)接觸器(qi)作(zuo)為旁(pang)路(lu)(lu)(lu)導(dao)通，自身不(bu)(bu)參加工作(zuo)，變頻器(qi)還(huan)(huan)可(ke)(ke)以正(zheng)常運行。旁(pang)路(lu)(lu)(lu)時(shi)間在250ms以內，從物理(li)層面而言，這(zhe)一時(shi)間段完全可(ke)(ke)以把故(gu)障(zhang)單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)(lu)(lu)掉。與此(ci)同時(shi)，高(gao)壓(ya)變頻器(qi)當中還(huan)(huan)運用了中性點(dian)漂移技術，可(ke)(ke)以確保(bao)三相(xiang)(xiang)線(xian)電壓(ya)的(de)平衡。
d. 中性點(dian)漂移
高壓(ya)(ya)變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路功能可(ke)以確保變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)正常工作，然而在故(gu)障(zhang)單(dan)元(yuan)(yuan)被(bei)(bei)旁(pang)(pang)路以后，相(xiang)對應(ying)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)容量(liang)將會(hui)降低，使得變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)可(ke)以達到(dao)的(de)(de)(de)最大速(su)度(du)在一(yi)定(ding)程度(du)上被(bei)(bei)降低。所以，應(ying)該(gai)對電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)有效電(dian)(dian)壓(ya)(ya)進行更好地控(kong)制。變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)在沒(mei)有單(dan)元(yuan)(yuan)故(gu)障(zhang)的(de)(de)(de)前提下，可(ke)以給電(dian)(dian)機帶來(lai)100%的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)；如果某單(dan)元(yuan)(yuan)被(bei)(bei)旁(pang)(pang)路，那么(me)輸出的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)就(jiu)不(bu)(bu)會(hui)再平衡，所以，考慮到(dao)單(dan)元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)星(xing)形(xing)點(dian)(dian)是不(bu)(bu)斷變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)，與(yu)此同(tong)時(shi)，這(zhe)些星(xing)形(xing)點(dian)(dian)沒(mei)有跟電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)性點(dian)(dian)相(xiang)連接，能夠對單(dan)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)相(xiang)位角開展調整，進而獲得平衡電(dian)(dian)機電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，該(gai)種方式相(xiang)當于在單(dan)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)指令矢(shi)量(liang)當中(zhong)(zhong)增(zeng)加零序分量(liang)，被(bei)(bei)稱之為中(zhong)(zhong)性點(dian)(dian)漂(piao)移。
2. 基本原理
a. 功率模塊結構
功(gong)率模塊(kuai)是基本的交一直(zhi)一交單(dan)相(xiang)逆(ni)變電路，整流側是二極管三相(xiang)全(quan)橋，通(tong)過針對(dui)IGBT逆(ni)變橋開展正(zheng)弦PWM控(kong)制(zhi)，可以獲得單(dan)相(xiang)交流輸出。每一個功(gong)率模塊(kuai)構(gou)成和電氣性能是完全(quan)相(xiang)同的，能夠進行互換(huan)。
輸入側(ce)是(shi)由(you)移向變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器對每(mei)一個功率(lv)(lv)(lv)模(mo)塊進行供(gong)電(dian)，移向變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器的副(fu)邊繞(rao)組(zu)能(neng)(neng)夠(gou)分成三組(zu)，結合模(mo)塊串聯級(ji)數(shu)以(yi)及(ji)電(dian)壓(ya)等級(ji)，通常(chang)由(you)24、30、42、48脈沖(chong)系列等組(zu)成多(duo)級(ji)相互疊(die)加的整(zheng)流(liu)方法，能(neng)(neng)夠(gou)在很大(da)程度上改進網側(ce)的電(dian)流(liu)波(bo)形，使其負載(zai)條件下的網側(ce)功率(lv)(lv)(lv)因(yin)素靠近(jin)1，不需要任何諧波(bo)抑制裝置以(yi)及(ji)功率(lv)(lv)(lv)因(yin)數(shu)補償(chang)。因(yin)為變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器副(fu)邊繞(rao)組(zu)的獨特(te)性，使得每(mei)個功率(lv)(lv)(lv)單(dan)元的主回路保持獨立，類(lei)似于常(chang)規低壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻器，方便采取當前的最(zui)新(xin)技(ji)術。
輸出(chu)(chu)側每一(yi)個單(dan)元的U、V輸出(chu)(chu)端子互相(xiang)串接(jie)而(er)構成星(xing)形(xing)接(jie)法給電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)供電(dian)(dian)，利(li)用對每一(yi)個單(dan)元的PWM波(bo)形(xing)開(kai)展重(zhong)組，可(ke)以(yi)得到結題正弦(xian)PWM波(bo)形(xing)。該種(zhong)波(bo)形(xing)的正弦(xian)度剛剛好，dv/dt比較小，對于(yu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)以(yi)及電(dian)(dian)纜的絕緣沒有損壞，不需要輸出(chu)(chu)過濾(lv)波(bo)器(qi)，就能夠增(zeng)加輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)纜的長度，可(ke)以(yi)直接(jie)用在普通電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)上(shang)。與此(ci)同時(shi)，電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的諧波(bo)損耗大大降低，消(xiao)除負載機(ji)(ji)(ji)葉片(pian)以(yi)及軸承的振動。
如果某一個功(gong)率(lv)模塊產(chan)生故(gu)障的(de)時候，利用(yong)控(kong)制使得輸出端(duan)子短路，可以(yi)把(ba)該單元旁(pang)路退出系統，變頻器就(jiu)可以(yi)降(jiang)額運行，這樣一來可以(yi)防止(zhi)許多(duo)場(chang)合之下的(de)停(ting)機造成的(de)損失。
b. 控制器
控(kong)制(zhi)(zhi)器是(shi)由人機(ji)(ji)操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、PLC以及高(gao)速單(dan)片(pian)處(chu)(chu)理器所構(gou)成的(de)(de)(de)。其中人機(ji)(ji)操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)具備(bei)三種配置：嵌(qian)入式工(gong)控(kong)機(ji)(ji)界(jie)面(mian)(mian)、標(biao)準操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、工(gong)控(kong)PC機(ji)(ji)界(jie)面(mian)(mian)，用(yong)(yong)戶(hu)可(ke)以結合需(xu)求(qiu)開(kai)展選取。單(dan)片(pian)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)PWM的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)。人機(ji)(ji)操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)能(neng)夠解決(jue)用(yong)(yong)戶(hu)現場(chang)與高(gao)壓變(bian)頻(pin)調速系統的(de)(de)(de)接口(kou)問題(ti)，實現友好的(de)(de)(de)全中文監控(kong)界(jie)面(mian)(mian)，運用(yong)(yong)起來十分便捷(jie)，同時能(neng)夠進(jin)(jin)行(xing)(xing)網絡化控(kong)制(zhi)(zhi)以及遠程(cheng)監控(kong)。內(nei)置PLC是(shi)用(yong)(yong)在柜體內(nei)開(kai)關信號(hao)的(de)(de)(de)邏輯處(chu)(chu)理，能(neng)夠跟用(yong)(yong)戶(hu)進(jin)(jin)行(xing)(xing)靈活的(de)(de)(de)現場(chang)接口(kou)，滿(man)足用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)。
控(kong)制(zhi)器(qi)跟功(gong)率單元之間(jian)使(shi)用的(de)是光纖通(tong)(tong)信技術，高(gao)壓部分與低壓部分可(ke)以進行可(ke)靠徹底的(de)隔離，系統具備非常好的(de)安全性能，同時(shi)具備優質的(de)抗電磁干(gan)擾性能，在(zai)很大程度(du)上提升可(ke)靠性。此外，在(zai)控(kong)制(zhi)電源掉電的(de)時(shi)候，控(kong)制(zhi)器(qi)可(ke)以通(tong)(tong)過配置(zhi)的(de)UPS繼續供電，使(shi)得(de)變頻器(qi)能夠(gou)持續運行。
3. 高壓變頻器在不銹鋼管(guan)廠中的(de)實際(ji)應用(yong)
在(zai)不銹鋼(gang)(gang)管廠當中(zhong)(zhong)(zhong)，經過(guo)(guo)電(dian)爐煉鋼(gang)(gang)的(de)主要材料(liao)(liao)就是(shi)一(yi)些(xie)(xie)鐵(tie)合金、渣料(liao)(liao)以(yi)及(ji)廢鋼(gang)(gang)等，在(zai)電(dian)爐冶煉、加料(liao)(liao)以(yi)及(ji)出鋼(gang)(gang)等過(guo)(guo)程當中(zhong)(zhong)(zhong)會帶來(lai)一(yi)些(xie)(xie)污染。特別是(shi)在(zai)冶煉的(de)氧(yang)化期(qi)間(jian)(jian)，會產(chan)生(sheng)眾多的(de)氧(yang)氣，含有非常大濃(nong)度的(de)煙(yan)塵(chen)，煙(yan)氣的(de)溫度也(ye)是(shi)最高(gao)的(de)。所以(yi)，在(zai)設計電(dian)爐除塵(chen)系(xi)統的(de)時候，一(yi)般都是(shi)結合這短時間(jian)(jian)的(de)最大排煙(yan)量(liang)來(lai)確定的(de)。在(zai)全部的(de)煉鋼(gang)(gang)過(guo)(guo)程當中(zhong)(zhong)(zhong)，吹氧(yang)期(qi)占據(ju)比較(jiao)大的(de)比例(li)，在(zai)該段時間(jian)(jian)當中(zhong)(zhong)(zhong)，風機(ji)(ji)處在(zai)高(gao)負荷運(yun)行當中(zhong)(zhong)(zhong)，相比較(jiao)來(lai)說，其他時段的(de)風機(ji)(ji)處在(zai)低工況(kuang)運(yun)行中(zhong)(zhong)(zhong)。
在浙江(jiang)不(bu)銹鋼(gang)管廠電(dian)(dian)(dian)爐除(chu)塵(chen)系(xi)統改造過(guo)程(cheng)當中，系(xi)統的(de)(de)(de)重要參數包含：選取(qu)的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)風機(ji)電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)型號(hao)是(shi)(shi)YKK800-8，它的(de)(de)(de)額(e)定(ding)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)是(shi)(shi)10000V，額(e)定(ding)電(dian)(dian)(dian)流是(shi)(shi)127A，額(e)定(ding)轉速是(shi)(shi)747r/min，額(e)定(ding)功率(lv)是(shi)(shi)1800kW。結合電(dian)(dian)(dian)爐煉(lian)(lian)鋼(gang)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)時段(duan)設置三種不(bu)同(tong)頻率(lv)，把(ba)煉(lian)(lian)鋼(gang)階段(duan)的(de)(de)(de)信號(hao)傳(chuan)輸(shu)到高壓(ya)變頻器(qi)，在高壓(ya)變頻器(qi)接收信號(hao)之(zhi)后，結合不(bu)同(tong)時期(qi)的(de)(de)(de)要求進行(xing)頻率(lv)的(de)(de)(de)調整，不(bu)但可以(yi)確保除(chu)塵(chen)的(de)(de)(de)效果，而且熱量也不(bu)會被帶走(zou)。
綜上所述，本(ben)文(wen)對高(gao)壓變頻(pin)器的(de)(de)(de)具體特征(zheng)、工作原(yuan)理以(yi)(yi)及(ji)在不銹鋼管廠中的(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)應用開展了(le)探討。在本(ben)文(wen)中可以(yi)(yi)看到，高(gao)壓變頻(pin)器的(de)(de)(de)使用可以(yi)(yi)實現比較好的(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)作用，在系統改造之后可以(yi)(yi)給不銹鋼管廠節(jie)(jie)省(sheng)眾多的(de)(de)(de)能(neng)源投入，減少(shao)了(le)煉(lian)鋼的(de)(de)(de)成本(ben)。
