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。
隨著(zhu)我國社會(hui)經濟的(de)不(bu)斷發展以及能源(yuan)(yuan)的(de)日(ri)趨匱(kui)乏(fa)，人們(men)為了生(sheng)存，逐漸開始重(zhong)視節(jie)能技術的(de)使用。對于節(jie)能技術的(de)使用，怎么樣實現低能耗與高(gao)(gao)效率(lv)的(de)完美結(jie)合是(shi)一(yi)個(ge)永久的(de)話題，同時也(ye)是(shi)解決當前能源(yuan)(yuan)危機的(de)唯一(yi)途(tu)徑。針對不(bu)銹鋼(gang)(gang)管廠(chang)而言，節(jie)約能源(yuan)(yuan)是(shi)重(zhong)點工作(zuo)之(zhi)一(yi)，在(zai)電(dian)氣的(de)節(jie)能當中，變(bian)頻器是(shi)關(guan)鍵設備之(zhi)一(yi)。因為鋼(gang)(gang)鐵企業(ye)負載當中具備眾(zhong)多的(de)風機以及水(shui)泵，它(ta)們(men)在(zai)工作(zuo)當中常(chang)常(chang)需要(yao)速度變(bian)化，高(gao)(gao)壓(ya)變(bian)頻器的(de)使用很好的(de)符合了該(gai)特征，滿足(zu)了鋼(gang)(gang)鐵企業(ye)對于高(gao)(gao)壓(ya)大(da)容(rong)量電(dian)機的(de)節(jie)能要(yao)求。
1. 高壓變(bian)頻(pin)器工作特(te)點
a. 波形(xing)完美
高壓變(bian)頻器(qi)輸(shu)入(ru)的諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)符合(he)我國的規(gui)定(ding)，它對(dui)(dui)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)進(jin)行抑制的重(zhong)(zhong)要(yao)方(fang)式(shi)就是(shi)設計多重(zhong)(zhong)化的輸(shu)入(ru)變(bian)壓器(qi)，然后形成多脈(mo)(mo)沖(chong)整(zheng)流。從理論方(fang)面來(lai)說，針(zhen)對(dui)(dui)36脈(mo)(mo)沖(chong)整(zheng)流而言，其中(zhong)35次及其以下(xia)的諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)可(ke)以進(jin)行自動抵消。比如，某單位(wei)變(bian)壓器(qi)當中(zhong)二次繞組包含(han)18個，使用(yong)三角形連接(jie)方(fang)式(shi)開展連接(jie)，可(ke)以得到6個不相(xiang)同的相(xiang)位(wei)組，電角度(du)差10度(du)，二極管整(zheng)流線路(lu)總共(gong)可(ke)以形成36脈(mo)(mo)波(bo)(bo)(bo)(bo)，對(dui)(dui)于當中(zhong)的諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)開展檢(jian)測(ce)，其畸變(bian)率遠遠低于要(yao)求的標(biao)準，在(zai)沒(mei)有使用(yong)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)的條件(jian)下(xia)，其THD是(shi)2%。
b. 具有較高(gao)的輸入功率因數
干擾變(bian)頻(pin)器(qi)輸入功(gong)(gong)率因(yin)素的(de)(de)(de)關鍵是(shi)其(qi)中(zhong)間(jian)的(de)(de)(de)直流(liu)環(huan)節，針對電(dian)(dian)(dian)壓源型而言，其(qi)中(zhong)間(jian)的(de)(de)(de)直流(liu)環(huan)節是(shi)電(dian)(dian)(dian)容，電(dian)(dian)(dian)容會(hui)給(gei)電(dian)(dian)(dian)機帶來無功(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)，跟(gen)電(dian)(dian)(dian)網之(zhi)間(jian)是(shi)沒有無功(gong)(gong)交(jiao)換的(de)(de)(de)，可以(yi)確保比較高的(de)(de)(de)功(gong)(gong)率因(yin)數；針對電(dian)(dian)(dian)流(liu)源型而言，它需(xu)要電(dian)(dian)(dian)網跟(gen)電(dian)(dian)(dian)機之(zhi)間(jian)進行無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率的(de)(de)(de)交(jiao)換，高功(gong)(gong)率因(yin)素很難被(bei)保障(zhang)，而且如果電(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)(de)負荷(he)減(jian)少的(de)(de)(de)時候，功(gong)(gong)率因(yin)素也會(hui)隨之(zhi)減(jian)少。在高壓變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)流(liu)程中(zhong)，使(shi)用的(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓源型的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容，所以(yi)，輸入功(gong)(gong)率因(yin)數是(shi)比較高的(de)(de)(de)。
c. 單元旁路功能
在高壓變頻器(qi)當中(zhong)，假如有一個單(dan)元(yuan)出現故(gu)(gu)障，與該(gai)(gai)單(dan)元(yuan)對應的(de)相將不會有電(dian)壓輸出，使得電(dian)機(ji)缺相工(gong)作，該(gai)(gai)種(zhong)情況是絕對不允許出現的(de)。所以，可以在高壓變頻器(qi)中(zhong)加(jia)入單(dan)元(yuan)旁(pang)路(lu)功能，它的(de)工(gong)作原理是如果某單(dan)元(yuan)產生故(gu)(gu)障之(zhi)后，該(gai)(gai)單(dan)元(yuan)會讓相對應的(de)旁(pang)路(lu)接觸器(qi)作為旁(pang)路(lu)導通(tong)，自身(shen)不參加(jia)工(gong)作，變頻器(qi)還可以正(zheng)常運行。旁(pang)路(lu)時間在250ms以內，從物理層面而(er)言(yan)，這一時間段(duan)完全可以把(ba)故(gu)(gu)障單(dan)元(yuan)旁(pang)路(lu)掉。與此同(tong)時，高壓變頻器(qi)當中(zhong)還運用了中(zhong)性點漂移技術，可以確保三相線電(dian)壓的(de)平(ping)衡。
d. 中性點漂移
高壓(ya)變頻器的(de)(de)(de)單(dan)(dan)元(yuan)旁路功能可(ke)以確(que)保(bao)變頻器的(de)(de)(de)正常工作，然而在(zai)故障(zhang)單(dan)(dan)元(yuan)被旁路以后(hou)，相對應的(de)(de)(de)電壓(ya)容量將會(hui)(hui)降(jiang)低(di)，使(shi)得變頻器可(ke)以達到(dao)的(de)(de)(de)最大速度在(zai)一定程(cheng)度上被降(jiang)低(di)。所以，應該(gai)對電機(ji)的(de)(de)(de)有效電壓(ya)進(jin)行更好地控(kong)制。變頻器在(zai)沒(mei)有單(dan)(dan)元(yuan)故障(zhang)的(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，可(ke)以給(gei)電機(ji)帶來(lai)100%的(de)(de)(de)電壓(ya)；如果(guo)某單(dan)(dan)元(yuan)被旁路，那么輸出的(de)(de)(de)電壓(ya)就不會(hui)(hui)再平衡(heng)，所以，考(kao)慮到(dao)單(dan)(dan)元(yuan)的(de)(de)(de)星(xing)形(xing)(xing)點(dian)(dian)是(shi)不斷(duan)變化(hua)的(de)(de)(de)，與此同時，這些星(xing)形(xing)(xing)點(dian)(dian)沒(mei)有跟電機(ji)的(de)(de)(de)中性點(dian)(dian)相連接(jie)，能夠對單(dan)(dan)元(yuan)電壓(ya)的(de)(de)(de)相位角開展調整，進(jin)而獲得平衡(heng)電機(ji)電壓(ya)，該(gai)種方式相當于(yu)在(zai)單(dan)(dan)元(yuan)電壓(ya)的(de)(de)(de)指令(ling)矢量當中增加(jia)零序分量，被稱之(zhi)為(wei)中性點(dian)(dian)漂(piao)移。
2. 基本(ben)原理
a. 功率模塊結構
功(gong)率模塊(kuai)是基(ji)本的交一(yi)直一(yi)交單(dan)相逆變(bian)電(dian)路，整流側是二(er)極管三相全(quan)橋，通(tong)過(guo)針(zhen)對IGBT逆變(bian)橋開展正弦PWM控制，可以獲得單(dan)相交流輸出。每(mei)一(yi)個(ge)功(gong)率模塊(kuai)構成和電(dian)氣性能是完全(quan)相同的，能夠進行互換。
輸入側(ce)是由移向變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)對每(mei)一個功率模塊(kuai)進行供電(dian)，移向變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)副邊繞(rao)組(zu)(zu)能(neng)夠分(fen)成三組(zu)(zu)，結合模塊(kuai)串聯級數(shu)以(yi)及電(dian)壓(ya)(ya)等級，通常由24、30、42、48脈沖系列等組(zu)(zu)成多級相互(hu)疊加的(de)(de)(de)整(zheng)流(liu)方法，能(neng)夠在很大程度上改進網側(ce)的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)波形，使(shi)其(qi)負載條(tiao)件(jian)下的(de)(de)(de)網側(ce)功率因素(su)靠(kao)近1，不(bu)需要任(ren)何諧(xie)波抑制裝置(zhi)以(yi)及功率因數(shu)補償。因為變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)副邊繞(rao)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)獨(du)特性，使(shi)得每(mei)個功率單元(yuan)的(de)(de)(de)主回路(lu)保(bao)持獨(du)立，類似于常規低壓(ya)(ya)變頻器(qi)(qi)，方便采取當前的(de)(de)(de)最新技術(shu)。
輸(shu)出側每(mei)一個單(dan)元的(de)(de)U、V輸(shu)出端子互相串接(jie)而構成(cheng)星形接(jie)法(fa)給電機(ji)供電，利(li)用對每(mei)一個單(dan)元的(de)(de)PWM波形開展重組，可以(yi)得到結題正(zheng)弦PWM波形。該種波形的(de)(de)正(zheng)弦度剛剛好(hao)，dv/dt比(bi)較小，對于電機(ji)以(yi)及電纜的(de)(de)絕緣沒有損壞，不需要輸(shu)出過濾(lv)波器，就能夠增加輸(shu)出電纜的(de)(de)長度，可以(yi)直接(jie)用在普通電機(ji)上(shang)。與此同(tong)時，電機(ji)的(de)(de)諧波損耗(hao)大大降(jiang)低，消除(chu)負(fu)載機(ji)葉片以(yi)及軸承的(de)(de)振動。
如(ru)果某一個功(gong)率模塊產生故障(zhang)的(de)時候，利用(yong)控制使得輸出(chu)端子短路，可以(yi)(yi)把(ba)該單元旁路退(tui)出(chu)系(xi)統，變頻器就可以(yi)(yi)降額(e)運行，這樣一來可以(yi)(yi)防止許多場合之下(xia)的(de)停機(ji)造成的(de)損失。
b. 控(kong)制器
控(kong)制器是由人(ren)機操作(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、PLC以及(ji)高速單片(pian)處(chu)理(li)器所構(gou)成的(de)(de)。其中人(ren)機操作(zuo)界(jie)面(mian)(mian)具(ju)備(bei)三種配置：嵌入式工(gong)控(kong)機界(jie)面(mian)(mian)、標(biao)準操作(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、工(gong)控(kong)PC機界(jie)面(mian)(mian)，用(yong)(yong)戶(hu)(hu)可以結合需求(qiu)開展選取。單片(pian)機進(jin)行PWM的(de)(de)控(kong)制。人(ren)機操作(zuo)界(jie)面(mian)(mian)能(neng)夠(gou)解決用(yong)(yong)戶(hu)(hu)現(xian)場(chang)與高壓變頻調速系統的(de)(de)接(jie)口問題(ti)，實現(xian)友好的(de)(de)全中文監(jian)控(kong)界(jie)面(mian)(mian)，運用(yong)(yong)起來十分便捷，同(tong)時能(neng)夠(gou)進(jin)行網絡化(hua)控(kong)制以及(ji)遠程(cheng)監(jian)控(kong)。內(nei)置PLC是用(yong)(yong)在柜(ju)體內(nei)開關信號的(de)(de)邏輯處(chu)理(li)，能(neng)夠(gou)跟用(yong)(yong)戶(hu)(hu)進(jin)行靈活的(de)(de)現(xian)場(chang)接(jie)口，滿足用(yong)(yong)戶(hu)(hu)的(de)(de)需求(qiu)。
控制器跟(gen)功率(lv)單元(yuan)之間使用(yong)的(de)是光(guang)纖通信技術，高(gao)壓(ya)部分與(yu)低壓(ya)部分可(ke)以進(jin)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(kang)電磁(ci)干擾性能，在很大程度上(shang)提升(sheng)可(ke)靠性。此外，在控制電源掉電的(de)時(shi)候，控制器可(ke)以通過(guo)配置的(de)UPS繼續供電，使得變頻器能夠(gou)持續運(yun)行。
3. 高壓變頻(pin)器(qi)在不銹鋼(gang)管廠中(zhong)的實(shi)際應(ying)用(yong)
在(zai)(zai)(zai)不銹鋼(gang)管(guan)廠(chang)當(dang)中(zhong)(zhong)，經過(guo)電(dian)爐煉(lian)鋼(gang)的(de)(de)主要材(cai)料就是一些鐵合金、渣料以(yi)及廢鋼(gang)等(deng)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)爐冶煉(lian)、加料以(yi)及出鋼(gang)等(deng)過(guo)程當(dang)中(zhong)(zhong)會帶來一些污染。特別是在(zai)(zai)(zai)冶煉(lian)的(de)(de)氧(yang)化(hua)期間(jian)，會產(chan)生眾多的(de)(de)氧(yang)氣，含有(you)非常大(da)濃度的(de)(de)煙塵(chen)，煙氣的(de)(de)溫度也是最(zui)高(gao)的(de)(de)。所(suo)以(yi)，在(zai)(zai)(zai)設計電(dian)爐除塵(chen)系統(tong)的(de)(de)時(shi)候，一般(ban)都是結合這短時(shi)間(jian)的(de)(de)最(zui)大(da)排(pai)煙量來確定的(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)全部(bu)的(de)(de)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程當(dang)中(zhong)(zhong)，吹(chui)氧(yang)期占據比較(jiao)大(da)的(de)(de)比例，在(zai)(zai)(zai)該(gai)段時(shi)間(jian)當(dang)中(zhong)(zhong)，風機處(chu)在(zai)(zai)(zai)高(gao)負荷運(yun)行當(dang)中(zhong)(zhong)，相比較(jiao)來說(shuo)，其(qi)他時(shi)段的(de)(de)風機處(chu)在(zai)(zai)(zai)低(di)工況運(yun)行中(zhong)(zhong)。
在浙江不(bu)(bu)銹鋼(gang)管廠電(dian)(dian)爐除塵系統改造(zao)過程(cheng)當中，系統的(de)(de)(de)重要(yao)參數包含：選取的(de)(de)(de)除塵風機電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)型號是(shi)YKK800-8，它的(de)(de)(de)額(e)定(ding)電(dian)(dian)壓是(shi)10000V，額(e)定(ding)電(dian)(dian)流是(shi)127A，額(e)定(ding)轉速(su)是(shi)747r/min，額(e)定(ding)功率(lv)是(shi)1800kW。結(jie)合(he)電(dian)(dian)爐煉(lian)鋼(gang)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)時段(duan)設置三(san)種不(bu)(bu)同(tong)(tong)頻率(lv)，把煉(lian)鋼(gang)階段(duan)的(de)(de)(de)信號傳輸(shu)到(dao)高壓變頻器，在高壓變頻器接收(shou)信號之后(hou)，結(jie)合(he)不(bu)(bu)同(tong)(tong)時期(qi)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)進行(xing)頻率(lv)的(de)(de)(de)調(diao)整，不(bu)(bu)但可以確(que)保除塵的(de)(de)(de)效果，而(er)且熱量也不(bu)(bu)會被(bei)帶走。
綜(zong)上(shang)所述，本(ben)文對高壓(ya)變頻器的(de)(de)具(ju)體特(te)征、工(gong)作原理(li)以(yi)及在(zai)不銹鋼管(guan)廠中(zhong)的(de)(de)節(jie)(jie)能應(ying)用(yong)(yong)開展(zhan)了(le)探討。在(zai)本(ben)文中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)到，高壓(ya)變頻器的(de)(de)使用(yong)(yong)可(ke)以(yi)實現比較好的(de)(de)節(jie)(jie)能作用(yong)(yong)，在(zai)系統(tong)改(gai)造之后可(ke)以(yi)給不銹鋼管(guan)廠節(jie)(jie)省(sheng)眾多的(de)(de)能源(yuan)投入，減(jian)少了(le)煉鋼的(de)(de)成本(ben)。
