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。
隨著我國(guo)社會(hui)經濟的(de)(de)(de)(de)(de)不斷發展以及能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)日趨匱(kui)乏，人們(men)為(wei)了生存，逐(zhu)漸開始(shi)重視節(jie)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)。對(dui)于(yu)節(jie)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)，怎么樣實現低能(neng)(neng)耗與高效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)完美結合(he)是(shi)一個永久的(de)(de)(de)(de)(de)話題，同時也(ye)是(shi)解(jie)決當(dang)(dang)前能(neng)(neng)源(yuan)危(wei)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)唯一途徑。針對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管廠而(er)言，節(jie)約(yue)能(neng)(neng)源(yuan)是(shi)重點工作之一，在(zai)(zai)電(dian)氣的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)(neng)當(dang)(dang)中(zhong)，變頻器(qi)是(shi)關(guan)鍵設備之一。因(yin)為(wei)鋼(gang)(gang)(gang)鐵企業負(fu)載當(dang)(dang)中(zhong)具備眾多的(de)(de)(de)(de)(de)風機(ji)以及水(shui)泵，它們(men)在(zai)(zai)工作當(dang)(dang)中(zhong)常(chang)常(chang)需要速度變化，高壓變頻器(qi)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)(gang)(gang)鐵企業對(dui)于(yu)高壓大(da)容量電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)(neng)要求(qiu)。
1. 高(gao)壓變(bian)頻器工作特點(dian)
a. 波形完美
高壓變頻器(qi)輸(shu)(shu)入的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)符合我國的(de)(de)(de)(de)規(gui)定，它對(dui)(dui)諧(xie)波(bo)進行抑制的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)方(fang)式就(jiu)是(shi)設計多重(zhong)(zhong)化的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入變壓器(qi)，然后(hou)形成多脈沖(chong)整(zheng)(zheng)流(liu)。從(cong)理論方(fang)面來說(shuo)，針對(dui)(dui)36脈沖(chong)整(zheng)(zheng)流(liu)而言，其中(zhong)35次及其以下(xia)的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)可(ke)以進行自動抵消。比如，某單位變壓器(qi)當(dang)(dang)中(zhong)二次繞(rao)組包(bao)含(han)18個，使用三角形連接(jie)(jie)方(fang)式開(kai)(kai)展(zhan)連接(jie)(jie)，可(ke)以得到6個不(bu)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位組，電角度差10度，二極管整(zheng)(zheng)流(liu)線路總共可(ke)以形成36脈波(bo)，對(dui)(dui)于(yu)當(dang)(dang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)開(kai)(kai)展(zhan)檢測，其畸變率遠遠低于(yu)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)標(biao)準，在(zai)沒(mei)有使用濾波(bo)器(qi)的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)，其THD是(shi)2%。
b. 具有較(jiao)高的輸入(ru)功率因數(shu)
干擾變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)入功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)素(su)的(de)(de)(de)關(guan)鍵是(shi)(shi)其(qi)中(zhong)間的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)環節(jie)，針(zhen)對電(dian)壓(ya)源型(xing)而(er)言，其(qi)中(zhong)間的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)環節(jie)是(shi)(shi)電(dian)容(rong)，電(dian)容(rong)會(hui)給電(dian)機(ji)帶來無功(gong)(gong)(gong)電(dian)流(liu)(liu)，跟電(dian)網之間是(shi)(shi)沒有無功(gong)(gong)(gong)交換(huan)的(de)(de)(de)，可以確保比較高的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)數(shu)；針(zhen)對電(dian)流(liu)(liu)源型(xing)而(er)言，它需(xu)要電(dian)網跟電(dian)機(ji)之間進行無功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)(de)交換(huan)，高功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)素(su)很難被保障，而(er)且如(ru)果電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)負荷減(jian)少的(de)(de)(de)時候，功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)素(su)也會(hui)隨之減(jian)少。在高壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)中(zhong)間流(liu)(liu)程中(zhong)，使用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)壓(ya)源型(xing)的(de)(de)(de)電(dian)容(rong)，所以，輸(shu)入功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)數(shu)是(shi)(shi)比較高的(de)(de)(de)。
c. 單元旁(pang)路功(gong)能
在(zai)高壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)當中，假如有(you)一(yi)個(ge)單元(yuan)(yuan)(yuan)出現故(gu)障，與該單元(yuan)(yuan)(yuan)對應的相將不會有(you)電(dian)壓(ya)輸(shu)出，使得(de)電(dian)機缺相工(gong)作，該種情況是絕對不允(yun)許(xu)出現的。所以，可(ke)以在(zai)高壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)中加(jia)(jia)入單元(yuan)(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)(lu)功能，它(ta)的工(gong)作原理(li)是如果某單元(yuan)(yuan)(yuan)產生故(gu)障之(zhi)后(hou)，該單元(yuan)(yuan)(yuan)會讓相對應的旁(pang)(pang)路(lu)(lu)(lu)接觸器(qi)(qi)作為旁(pang)(pang)路(lu)(lu)(lu)導通，自身不參加(jia)(jia)工(gong)作，變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)還可(ke)以正(zheng)常運行。旁(pang)(pang)路(lu)(lu)(lu)時間(jian)在(zai)250ms以內，從物理(li)層面而言(yan)，這一(yi)時間(jian)段(duan)完全可(ke)以把(ba)故(gu)障單元(yuan)(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)(lu)掉(diao)。與此同時，高壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)當中還運用了中性點漂移技術，可(ke)以確保(bao)三相線電(dian)壓(ya)的平衡。
d. 中性點(dian)漂移
高壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)功能可(ke)以(yi)(yi)確保變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工作，然而在(zai)故障單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)被(bei)(bei)旁(pang)路(lu)以(yi)(yi)后(hou)，相(xiang)(xiang)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)容(rong)量(liang)將會(hui)降低(di)(di)，使得(de)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器可(ke)以(yi)(yi)達到(dao)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大速度在(zai)一定程度上被(bei)(bei)降低(di)(di)。所以(yi)(yi)，應該(gai)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)有(you)效電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)進行更好地(di)控制。變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器在(zai)沒(mei)有(you)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)故障的(de)(de)(de)(de)前提下，可(ke)以(yi)(yi)給電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機帶來100%的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)；如果某單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)被(bei)(bei)旁(pang)路(lu)，那么輸出(chu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)就不會(hui)再平衡(heng)，所以(yi)(yi)，考慮到(dao)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)星形點(dian)(dian)(dian)是不斷變(bian)(bian)(bian)化的(de)(de)(de)(de)，與此同時，這些星形點(dian)(dian)(dian)沒(mei)有(you)跟電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)中性(xing)點(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)連接，能夠對(dui)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)位角開展(zhan)調整，進而獲(huo)得(de)平衡(heng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，該(gai)種方式(shi)相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)在(zai)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)指(zhi)令矢量(liang)當(dang)中增加零序分(fen)量(liang)，被(bei)(bei)稱之(zhi)為中性(xing)點(dian)(dian)(dian)漂移(yi)。
2. 基本(ben)原理(li)
a. 功(gong)率模塊結構
功(gong)率模(mo)塊(kuai)是(shi)基(ji)本的(de)交(jiao)一(yi)(yi)直一(yi)(yi)交(jiao)單相(xiang)(xiang)逆變電(dian)路，整(zheng)流(liu)(liu)側是(shi)二極管(guan)三相(xiang)(xiang)全橋(qiao)，通過針對IGBT逆變橋(qiao)開展正弦PWM控制，可以獲得單相(xiang)(xiang)交(jiao)流(liu)(liu)輸出。每一(yi)(yi)個功(gong)率模(mo)塊(kuai)構(gou)成和電(dian)氣性能是(shi)完全相(xiang)(xiang)同的(de)，能夠進行(xing)互換。
輸(shu)入側是由移向變壓(ya)器對每一個功率(lv)(lv)模塊進行供(gong)電，移向變壓(ya)器的(de)(de)(de)副邊繞(rao)組(zu)能(neng)夠(gou)分成三組(zu)，結合模塊串聯(lian)級數以(yi)及電壓(ya)等級，通(tong)常由24、30、42、48脈沖系列等組(zu)成多級相互疊加的(de)(de)(de)整(zheng)流方法，能(neng)夠(gou)在很大程度上改進網(wang)側的(de)(de)(de)電流波形，使其(qi)負載條(tiao)件(jian)下的(de)(de)(de)網(wang)側功率(lv)(lv)因(yin)素靠(kao)近1，不需要(yao)任何諧波抑制裝置(zhi)以(yi)及功率(lv)(lv)因(yin)數補償。因(yin)為變壓(ya)器副邊繞(rao)組(zu)的(de)(de)(de)獨特性，使得每個功率(lv)(lv)單(dan)元(yuan)的(de)(de)(de)主回路(lu)保(bao)持(chi)獨立(li)，類似于(yu)常規低(di)壓(ya)變頻器，方便采取當前的(de)(de)(de)最新技(ji)術。
輸出側每一個單(dan)元的(de)(de)U、V輸出端(duan)子互相串接而構成星形(xing)(xing)(xing)接法給電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)，利(li)用對(dui)每一個單(dan)元的(de)(de)PWM波(bo)形(xing)(xing)(xing)開展(zhan)重組，可(ke)以得到(dao)結(jie)題(ti)正弦PWM波(bo)形(xing)(xing)(xing)。該種波(bo)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)正弦度剛剛好，dv/dt比較小，對(dui)于電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)以及電(dian)(dian)(dian)(dian)纜的(de)(de)絕緣沒有損(sun)壞(huai)，不需要輸出過濾波(bo)器，就能夠增加輸出電(dian)(dian)(dian)(dian)纜的(de)(de)長(chang)度，可(ke)以直接用在(zai)普通電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)上。與此同時，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)諧波(bo)損(sun)耗大大降(jiang)低，消除負(fu)載機(ji)葉片以及軸承的(de)(de)振動。
如果某(mou)一個功率模塊產(chan)生故障(zhang)的時(shi)候，利(li)用(yong)控制使得輸出(chu)端子短路(lu)，可以把該單元旁路(lu)退出(chu)系統(tong)，變頻器就(jiu)可以降額運行，這樣一來可以防(fang)止許多場合之下的停機(ji)造成的損(sun)失(shi)。
b. 控制器
控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器是由人(ren)(ren)機(ji)操作界(jie)(jie)(jie)面、PLC以(yi)及高速單(dan)片處(chu)(chu)理(li)器所構(gou)成的(de)。其中人(ren)(ren)機(ji)操作界(jie)(jie)(jie)面具(ju)備三種配置(zhi)：嵌入式工控(kong)(kong)(kong)機(ji)界(jie)(jie)(jie)面、標準(zhun)操作界(jie)(jie)(jie)面、工控(kong)(kong)(kong)PC機(ji)界(jie)(jie)(jie)面，用(yong)(yong)戶(hu)可以(yi)結(jie)合需求開展選(xuan)取。單(dan)片機(ji)進(jin)行PWM的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。人(ren)(ren)機(ji)操作界(jie)(jie)(jie)面能夠(gou)解決用(yong)(yong)戶(hu)現場與(yu)高壓變頻調速系統的(de)接口問題，實現友好的(de)全(quan)中文監(jian)控(kong)(kong)(kong)界(jie)(jie)(jie)面，運用(yong)(yong)起來十(shi)分便捷，同時能夠(gou)進(jin)行網絡化控(kong)(kong)(kong)制(zhi)以(yi)及遠程監(jian)控(kong)(kong)(kong)。內置(zhi)PLC是用(yong)(yong)在柜體(ti)內開關信號的(de)邏輯處(chu)(chu)理(li)，能夠(gou)跟用(yong)(yong)戶(hu)進(jin)行靈活(huo)的(de)現場接口，滿足用(yong)(yong)戶(hu)的(de)需求。
控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)跟功率單元(yuan)之間使用的(de)(de)(de)是光纖(xian)通信技(ji)術，高壓(ya)部(bu)(bu)分與低(di)壓(ya)部(bu)(bu)分可以(yi)進行可靠徹底的(de)(de)(de)隔離，系(xi)統具(ju)(ju)備非常好的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，同時具(ju)(ju)備優質的(de)(de)(de)抗電(dian)(dian)磁干擾性能，在很(hen)大程度上提升可靠性。此外，在控制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)源掉電(dian)(dian)的(de)(de)(de)時候，控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)可以(yi)通過配置的(de)(de)(de)UPS繼續供電(dian)(dian)，使得變頻器(qi)能夠持續運行。
3. 高壓(ya)變頻器在不(bu)銹鋼管廠中的(de)實際應(ying)用
在(zai)(zai)不銹鋼管廠當(dang)中，經過(guo)(guo)電爐煉(lian)鋼的(de)(de)主要材料(liao)就是一些(xie)鐵(tie)合金、渣料(liao)以(yi)(yi)及廢鋼等，在(zai)(zai)電爐冶煉(lian)、加料(liao)以(yi)(yi)及出鋼等過(guo)(guo)程當(dang)中會帶來(lai)一些(xie)污染。特別是在(zai)(zai)冶煉(lian)的(de)(de)氧化期間，會產生眾多(duo)的(de)(de)氧氣，含(han)有非常大濃度(du)的(de)(de)煙(yan)塵(chen)，煙(yan)氣的(de)(de)溫度(du)也是最(zui)高的(de)(de)。所以(yi)(yi)，在(zai)(zai)設計電爐除塵(chen)系統的(de)(de)時(shi)候，一般都是結合這(zhe)短時(shi)間的(de)(de)最(zui)大排煙(yan)量來(lai)確定的(de)(de)。在(zai)(zai)全部的(de)(de)煉(lian)鋼過(guo)(guo)程當(dang)中，吹氧期占據比(bi)較(jiao)大的(de)(de)比(bi)例，在(zai)(zai)該段時(shi)間當(dang)中，風機處(chu)在(zai)(zai)高負荷運行(xing)當(dang)中，相(xiang)比(bi)較(jiao)來(lai)說，其他時(shi)段的(de)(de)風機處(chu)在(zai)(zai)低工(gong)況運行(xing)中。
在浙江不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管廠電(dian)爐(lu)除塵(chen)系(xi)統(tong)改(gai)造過程當中，系(xi)統(tong)的(de)重要參(can)數包(bao)含：選取的(de)除塵(chen)風機(ji)電(dian)機(ji)的(de)型號是(shi)(shi)YKK800-8，它的(de)額(e)定電(dian)壓(ya)是(shi)(shi)10000V，額(e)定電(dian)流是(shi)(shi)127A，額(e)定轉速是(shi)(shi)747r/min，額(e)定功率(lv)是(shi)(shi)1800kW。結合電(dian)爐(lu)煉鋼(gang)的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)時段設置三種(zhong)不(bu)(bu)(bu)同(tong)頻率(lv)，把煉鋼(gang)階段的(de)信號傳(chuan)輸到高(gao)壓(ya)變頻器(qi)，在高(gao)壓(ya)變頻器(qi)接收信號之(zhi)后，結合不(bu)(bu)(bu)同(tong)時期(qi)的(de)要求進行頻率(lv)的(de)調整(zheng)，不(bu)(bu)(bu)但可以(yi)確保除塵(chen)的(de)效果，而且熱(re)量(liang)也不(bu)(bu)(bu)會被帶走。
綜上所述(shu)，本文對高(gao)壓變(bian)頻器(qi)(qi)的(de)(de)具體(ti)特(te)征、工作(zuo)原理以(yi)及在不(bu)銹鋼管廠中的(de)(de)節(jie)能(neng)應用開展了(le)(le)探討。在本文中可(ke)以(yi)看到，高(gao)壓變(bian)頻器(qi)(qi)的(de)(de)使(shi)用可(ke)以(yi)實(shi)現比較(jiao)好的(de)(de)節(jie)能(neng)作(zuo)用，在系統(tong)改造之后(hou)可(ke)以(yi)給(gei)不(bu)銹鋼管廠節(jie)省眾(zhong)多的(de)(de)能(neng)源(yuan)投入，減少了(le)(le)煉鋼的(de)(de)成本。
