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在線觀看: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)著我國社會(hui)經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)(de)不斷發展以(yi)及能源的(de)(de)(de)(de)(de)日趨匱乏，人們為了生存，逐漸開(kai)始重視(shi)節(jie)能技術的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用。對于節(jie)能技術的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用，怎么樣(yang)實現低能耗(hao)與高(gao)效率的(de)(de)(de)(de)(de)完美結合是(shi)一個永(yong)久(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)話題，同時也是(shi)解決(jue)當前能源危機的(de)(de)(de)(de)(de)唯一途徑。針對不銹鋼(gang)管廠而(er)言(yan)，節(jie)約(yue)能源是(shi)重點工作(zuo)之(zhi)一，在(zai)電(dian)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能當中，變(bian)頻器(qi)(qi)是(shi)關鍵設備之(zhi)一。因為鋼(gang)鐵企(qi)業負載當中具備眾(zhong)多的(de)(de)(de)(de)(de)風機以(yi)及水泵(beng)，它(ta)們在(zai)工作(zuo)當中常常需要速度變(bian)化，高(gao)壓變(bian)頻器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用很好的(de)(de)(de)(de)(de)符合了該特征，滿足了鋼(gang)鐵企(qi)業對于高(gao)壓大容量電(dian)機的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能要求(qiu)。
1. 高壓變頻器工作特點
a. 波(bo)形完美
高壓變(bian)頻器(qi)輸入的(de)(de)(de)(de)(de)諧(xie)波符合我國的(de)(de)(de)(de)(de)規定，它(ta)對諧(xie)波進(jin)行(xing)抑(yi)制的(de)(de)(de)(de)(de)重要方式(shi)就是設計多重化的(de)(de)(de)(de)(de)輸入變(bian)壓器(qi)，然后形成多脈(mo)(mo)沖整流。從理論(lun)方面來說，針對36脈(mo)(mo)沖整流而言，其(qi)中35次及其(qi)以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)諧(xie)波可(ke)以(yi)(yi)進(jin)行(xing)自動抵消。比如，某單位變(bian)壓器(qi)當中二次繞組包(bao)含18個(ge)，使用(yong)三(san)角(jiao)形連接方式(shi)開(kai)展(zhan)連接，可(ke)以(yi)(yi)得到6個(ge)不(bu)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)相位組，電角(jiao)度(du)差10度(du)，二極(ji)管整流線路總共(gong)可(ke)以(yi)(yi)形成36脈(mo)(mo)波，對于(yu)當中的(de)(de)(de)(de)(de)諧(xie)波開(kai)展(zhan)檢測，其(qi)畸變(bian)率遠遠低(di)于(yu)要求的(de)(de)(de)(de)(de)標準，在沒有使用(yong)濾波器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)，其(qi)THD是2%。
b. 具有較(jiao)高(gao)的輸入(ru)功率因數
干擾變(bian)頻器輸入功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因素(su)的(de)(de)關鍵是其中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)的(de)(de)直流(liu)環(huan)節，針對電(dian)壓源(yuan)型而(er)(er)言，其中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)的(de)(de)直流(liu)環(huan)節是電(dian)容，電(dian)容會給電(dian)機(ji)(ji)帶來無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)，跟電(dian)網(wang)之間(jian)(jian)是沒(mei)有無(wu)功(gong)交(jiao)換的(de)(de)，可以確保比(bi)較高(gao)的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因數；針對電(dian)流(liu)源(yuan)型而(er)(er)言，它需要電(dian)網(wang)跟電(dian)機(ji)(ji)之間(jian)(jian)進行無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)交(jiao)換，高(gao)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因素(su)很難(nan)被保障，而(er)(er)且如果電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)負荷(he)減少的(de)(de)時候，功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因素(su)也會隨之減少。在高(gao)壓變(bian)頻器的(de)(de)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)流(liu)程中(zhong)(zhong)，使用的(de)(de)是電(dian)壓源(yuan)型的(de)(de)電(dian)容，所以，輸入功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因數是比(bi)較高(gao)的(de)(de)。
c. 單元旁路(lu)功能
在(zai)(zai)高(gao)(gao)壓變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)當(dang)中，假如有一(yi)個單(dan)元(yuan)出現故障，與該(gai)單(dan)元(yuan)對(dui)應的(de)相將不(bu)會有電(dian)壓輸出，使得電(dian)機缺相工(gong)作(zuo)，該(gai)種情況(kuang)是絕對(dui)不(bu)允許出現的(de)。所以，可(ke)(ke)以在(zai)(zai)高(gao)(gao)壓變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)中加入單(dan)元(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)功能，它的(de)工(gong)作(zuo)原理是如果某單(dan)元(yuan)產生(sheng)故障之(zhi)后，該(gai)單(dan)元(yuan)會讓相對(dui)應的(de)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)接觸器(qi)作(zuo)為旁(pang)(pang)路(lu)(lu)導通，自身不(bu)參加工(gong)作(zuo)，變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)還可(ke)(ke)以正常運行。旁(pang)(pang)路(lu)(lu)時間(jian)在(zai)(zai)250ms以內(nei)，從(cong)物理層面而言，這一(yi)時間(jian)段完全可(ke)(ke)以把故障單(dan)元(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)掉。與此同時，高(gao)(gao)壓變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)當(dang)中還運用了中性點漂移技術(shu)，可(ke)(ke)以確(que)保三相線電(dian)壓的(de)平衡(heng)。
d. 中性點(dian)漂(piao)移(yi)
高壓(ya)(ya)變頻器(qi)的(de)單元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)功能可以(yi)(yi)確保(bao)變頻器(qi)的(de)正常(chang)工作，然而(er)在故障單元(yuan)(yuan)被(bei)旁(pang)路(lu)以(yi)(yi)后，相(xiang)(xiang)對(dui)應的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)容量將會(hui)降低，使得(de)變頻器(qi)可以(yi)(yi)達到(dao)的(de)最大速度在一定(ding)程(cheng)度上被(bei)降低。所(suo)以(yi)(yi)，應該對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)有效電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)進(jin)行更(geng)好地控制。變頻器(qi)在沒(mei)有單元(yuan)(yuan)故障的(de)前提下，可以(yi)(yi)給電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)帶來(lai)100%的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)；如(ru)果(guo)某單元(yuan)(yuan)被(bei)旁(pang)路(lu)，那么輸出的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)就不會(hui)再平(ping)衡，所(suo)以(yi)(yi)，考慮到(dao)單元(yuan)(yuan)的(de)星(xing)形點(dian)是(shi)不斷變化的(de)，與此同時，這些星(xing)形點(dian)沒(mei)有跟電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)中(zhong)性點(dian)相(xiang)(xiang)連接，能夠對(dui)單元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)相(xiang)(xiang)位角開展(zhan)調整，進(jin)而(er)獲得(de)平(ping)衡電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，該種方式相(xiang)(xiang)當(dang)于在單元(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)指(zhi)令(ling)矢量當(dang)中(zhong)增加零(ling)序分量，被(bei)稱之為中(zhong)性點(dian)漂(piao)移。
2. 基(ji)本原理
a. 功(gong)率模塊(kuai)結構
功率模塊是基本的(de)交(jiao)一直一交(jiao)單(dan)相(xiang)逆變電(dian)路，整(zheng)流(liu)側(ce)是二極管三相(xiang)全橋，通過針對IGBT逆變橋開展正(zheng)弦(xian)PWM控制，可以獲得單(dan)相(xiang)交(jiao)流(liu)輸出。每一個功率模塊構成(cheng)和電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)是完(wan)全相(xiang)同的(de)，能(neng)夠進行互換。
輸入側(ce)是由移向變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)對(dui)每一個功(gong)率(lv)模(mo)(mo)塊進行供電，移向變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)副邊繞(rao)組能(neng)夠(gou)分成三組，結合模(mo)(mo)塊串(chuan)聯級(ji)(ji)數以(yi)及電壓(ya)等級(ji)(ji)，通常(chang)由24、30、42、48脈沖系列等組成多級(ji)(ji)相(xiang)互疊加的(de)(de)整流方(fang)法，能(neng)夠(gou)在很大(da)程度上改進網側(ce)的(de)(de)電流波(bo)形，使其(qi)負載條(tiao)件下的(de)(de)網側(ce)功(gong)率(lv)因素(su)靠(kao)近1，不需要任(ren)何諧波(bo)抑制裝置(zhi)以(yi)及功(gong)率(lv)因數補償。因為變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)副邊繞(rao)組的(de)(de)獨(du)(du)特性，使得(de)每個功(gong)率(lv)單元的(de)(de)主回路保持獨(du)(du)立，類似(si)于常(chang)規低壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)，方(fang)便采取當前的(de)(de)最新(xin)技術。
輸(shu)出(chu)側每一個單元(yuan)的(de)(de)U、V輸(shu)出(chu)端子互相串(chuan)接而構(gou)成(cheng)星形接法(fa)給電機供電，利用對每一個單元(yuan)的(de)(de)PWM波(bo)(bo)形開展重組，可以得到結題正弦(xian)PWM波(bo)(bo)形。該種波(bo)(bo)形的(de)(de)正弦(xian)度剛剛好，dv/dt比較小，對于(yu)電機以及電纜的(de)(de)絕緣沒有損(sun)壞，不(bu)需要輸(shu)出(chu)過濾波(bo)(bo)器，就能夠增(zeng)加輸(shu)出(chu)電纜的(de)(de)長度，可以直接用在普通電機上。與此同時(shi)，電機的(de)(de)諧波(bo)(bo)損(sun)耗(hao)大大降(jiang)低，消除負載機葉(xie)片(pian)以及軸承的(de)(de)振動。
如果某(mou)一個功率模(mo)塊產生故(gu)障的(de)時候(hou)，利用(yong)控制使得輸出端子短路，可以把該單元旁(pang)路退(tui)出系統(tong)，變頻器就可以降(jiang)額運行，這樣一來可以防止許多場合之下的(de)停機造成的(de)損(sun)失。
b. 控制(zhi)器(qi)
控(kong)(kong)制器是由人(ren)機操(cao)作界(jie)面(mian)、PLC以及(ji)高速單片處(chu)理器所構成(cheng)的(de)(de)。其中人(ren)機操(cao)作界(jie)面(mian)具備三種配置：嵌(qian)入式工控(kong)(kong)機界(jie)面(mian)、標準操(cao)作界(jie)面(mian)、工控(kong)(kong)PC機界(jie)面(mian)，用(yong)戶可以結合需求(qiu)開展選取。單片機進行PWM的(de)(de)控(kong)(kong)制。人(ren)機操(cao)作界(jie)面(mian)能(neng)夠(gou)解(jie)決用(yong)戶現場與高壓變頻調速系(xi)統的(de)(de)接口問題，實(shi)現友好(hao)的(de)(de)全中文監控(kong)(kong)界(jie)面(mian)，運用(yong)起來十分便捷，同時能(neng)夠(gou)進行網絡化控(kong)(kong)制以及(ji)遠程監控(kong)(kong)。內(nei)置PLC是用(yong)在柜體內(nei)開關信號的(de)(de)邏輯處(chu)理，能(neng)夠(gou)跟用(yong)戶進行靈活的(de)(de)現場接口，滿足用(yong)戶的(de)(de)需求(qiu)。
控制(zhi)器(qi)跟功率(lv)單元之間(jian)使用(yong)的(de)是光纖通(tong)信(xin)技術，高壓(ya)部分與低壓(ya)部分可以進行(xing)可靠(kao)徹底的(de)隔離，系統具(ju)備非常好的(de)安全性能，同時具(ju)備優質的(de)抗電(dian)磁干擾性能，在(zai)(zai)很大程(cheng)度(du)上提升可靠(kao)性。此(ci)外，在(zai)(zai)控制(zhi)電(dian)源(yuan)掉電(dian)的(de)時候(hou)，控制(zhi)器(qi)可以通(tong)過(guo)配置(zhi)的(de)UPS繼續供電(dian)，使得(de)變(bian)頻器(qi)能夠持續運(yun)行(xing)。
3. 高壓變(bian)頻器在不銹鋼管廠中的實際(ji)應用
在不銹鋼(gang)管廠(chang)當(dang)(dang)(dang)中，經過(guo)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)的(de)主要材(cai)料(liao)(liao)就是(shi)一些鐵合金、渣料(liao)(liao)以(yi)及廢鋼(gang)等(deng)，在電(dian)爐(lu)冶煉(lian)、加(jia)料(liao)(liao)以(yi)及出鋼(gang)等(deng)過(guo)程當(dang)(dang)(dang)中會(hui)帶來一些污染(ran)。特別(bie)是(shi)在冶煉(lian)的(de)氧(yang)化期間，會(hui)產生眾(zhong)多的(de)氧(yang)氣(qi)，含(han)有(you)非(fei)常大濃度的(de)煙塵，煙氣(qi)的(de)溫(wen)度也是(shi)最(zui)高的(de)。所(suo)以(yi)，在設計(ji)電(dian)爐(lu)除塵系統的(de)時(shi)候，一般(ban)都(dou)是(shi)結(jie)合這短時(shi)間的(de)最(zui)大排煙量來確定(ding)的(de)。在全部(bu)的(de)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程當(dang)(dang)(dang)中，吹氧(yang)期占據比(bi)較大的(de)比(bi)例，在該段時(shi)間當(dang)(dang)(dang)中，風機處在高負(fu)荷運(yun)(yun)行(xing)當(dang)(dang)(dang)中，相(xiang)比(bi)較來說，其他時(shi)段的(de)風機處在低工況運(yun)(yun)行(xing)中。
在浙江不(bu)(bu)銹鋼管廠電(dian)爐除塵系統(tong)改造過(guo)程當中，系統(tong)的(de)重要參數包含：選(xuan)取的(de)除塵風機電(dian)機的(de)型號(hao)是YKK800-8，它的(de)額(e)(e)定(ding)電(dian)壓是10000V，額(e)(e)定(ding)電(dian)流是127A，額(e)(e)定(ding)轉(zhuan)速是747r/min，額(e)(e)定(ding)功(gong)率是1800kW。結(jie)合電(dian)爐煉鋼的(de)不(bu)(bu)同時(shi)(shi)段設置三(san)種(zhong)不(bu)(bu)同頻率，把(ba)煉鋼階段的(de)信號(hao)傳輸到高壓變頻器，在高壓變頻器接收信號(hao)之后，結(jie)合不(bu)(bu)同時(shi)(shi)期的(de)要求進(jin)行頻率的(de)調整，不(bu)(bu)但可以確保除塵的(de)效(xiao)果，而(er)且熱量(liang)也(ye)不(bu)(bu)會被(bei)帶走。
綜(zong)上所(suo)述，本(ben)文對高壓變頻(pin)器的(de)具(ju)體特(te)征、工(gong)作原理以(yi)及在(zai)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠中的(de)節能(neng)應用(yong)開展了探討。在(zai)本(ben)文中可以(yi)看到，高壓變頻(pin)器的(de)使用(yong)可以(yi)實現比較好的(de)節能(neng)作用(yong)，在(zai)系統改造之(zhi)后可以(yi)給(gei)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠節省眾多(duo)的(de)能(neng)源投入，減少了煉(lian)鋼(gang)的(de)成本(ben)。
