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風機安裝與維護

生產(chǎn)負壓風機_自控變頻同步電動機軟啟動系統(tǒng)在濟鋼1750m3高爐風


自控變頻同步電動機軟啟動系統(tǒng)在濟鋼1750m3高爐風機傳動中的應(yīng)用
    
    摘 要 ：本文闡述了西門子SIMOVERT S同步電動機自控變頻系統(tǒng)的主回路結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)組成及工作原理，給出了軟啟動系統(tǒng)工作的時序邏輯，對主要控制功能進行了分析，并就采用一拖二方式在濟鋼1750m3高爐風機上的典型應(yīng)用進行了介紹。


         1  引言


             根據(jù)電網(wǎng)優(yōu)化運行的要求，對于調(diào)速范圍小的大型風機、水泵一般采用同步電動機，以便運行時可以向電網(wǎng)補充容性無功，但由于這類風機、水泵一般都是幾十兆瓦以上超大容量的，必須采用軟啟動設(shè)備以減少大型電機啟動過程中對電網(wǎng)和所傳動設(shè)備的沖擊，其中用于同步電動機的軟啟動裝置主要有液體可調(diào)電阻啟動、磁飽和電抗器啟動、開關(guān)變壓器啟動、同步電動機自控變頻器啟動，而前三種原理上都是異步降壓啟動后再牽進同步，由于一是同步電動機做短時異步運行需要一些特殊設(shè)計如整體極靴或增加阻尼籠條，且需要嚴格遵守啟動時的熱容量限制，二是由于異步啟動時電機的啟動轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比所導致的實際啟動能力不足，經(jīng)常會由于轉(zhuǎn)頁式風門關(guān)不嚴或設(shè)備長期停用后要求的靜止啟動轉(zhuǎn)矩增大等原因使電機無法正常啟動，而且為了保證足夠的啟動力矩，電機的啟動電流一般會達到額定電流的2.5～3.0倍，為此對于大型同步電動機的軟啟動目前普遍采用的仍然是采用電流源型交―直―交變頻器構(gòu)成的同步電動機自控變頻啟動方式，由于它基于磁場定向控制原理，并采用速度閉環(huán)調(diào)節(jié)，可以有效保證電機的啟動力矩，且啟動電流一般不超過電機的額定電流，實現(xiàn)了對電網(wǎng)和傳動設(shè)備均無沖擊啟動，甚至可以用于風機、水泵類負載的調(diào)速運行，這種啟動方式是基于自控同步原理實現(xiàn)的，不進進異步運行狀態(tài)，不會對電機的轉(zhuǎn)子側(cè)產(chǎn)生熱應(yīng)力，針對這一主流軟啟動方式，世界各大電氣公司都有類似的產(chǎn)品，其中siemens公司更是針對這一啟動方式，基于設(shè)計盡量簡單、應(yīng)用盡量可靠的思想，對適于這種傳動方式的同步電動機和變頻裝置進行了優(yōu)化設(shè)計，這就是H-moflex、H-modyn系列高壓電機和SIMOVERT S系列變頻器。
    濟南鋼鐵團體有限公司現(xiàn)有的3座1750m3高爐風機、2套燃氣―蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用的煤壓機及2座2萬m3制氧機的空壓機的軟啟動均采用了SIMOVERT S系列自控變頻啟動裝置，使用2年多的實踐表明該軟啟動裝置故障率低、可用性好、硬件配置公道，基本實現(xiàn)了免維護運行。


         2  主回路組成和工作原理


             SIMOVERT S變頻器是專為同步電動機運行開發(fā)的全數(shù)字變頻裝置，功率單元采用了晶閘管三相橋式電流源型變頻器，分為6脈沖和12脈沖兩種，在1750m3高爐風機的軟啟動系統(tǒng)中，采用了12脈沖的功率單元結(jié)構(gòu)和高―低―高的電壓變換方法，在電流型逆變器的直流耦合電抗器設(shè)計上采用了siemens專利的兩個獨立直流母線的電抗器反向耦合的技術(shù)，采用這種電路結(jié)構(gòu)后直流母線電抗器只有傳統(tǒng)額定功率電路結(jié)構(gòu)所采用直流母線電抗器的60%，使得電抗器的體積和損耗大為減少，并可以實現(xiàn)柜內(nèi)安裝。
    由于采用的是電流型逆變器原理，功率回路采用了無熔斷器設(shè)計，由于采用了電抗器反向耦合及脈沖監(jiān)控觸發(fā)和經(jīng)特殊設(shè)計的整流側(cè)脈沖組合邏輯，使得即使不用在直流平波電抗器兩側(cè)并聯(lián)釋能晶閘管，也能夠保證在電流斷續(xù)換向時將變頻器電流快速拉到零，從而大大簡化了主電路結(jié)構(gòu)和控制線路，進步了系統(tǒng)的可靠性。
    ,通風換氣次數(shù);同步電動機自控變頻的核心就是轉(zhuǎn)子定向，以前都是采用在電機轉(zhuǎn)子上安裝編碼器的方法直接丈量，但這樣對于設(shè)備安裝要求、調(diào)試及系統(tǒng)的可靠性都帶來了不穩(wěn)定因素，為此siemens公司采用了矢量運算的方法，通過采用LEM元件高精度地檢測電機側(cè)的兩相電壓和兩相電流后，通過電壓模型便可以正確計算出氣隙磁通的位置，但要計算轉(zhuǎn)子側(cè)磁通的位置，還需要知道電機轉(zhuǎn)子的初始位置，在SIMOVERT S系統(tǒng)中，電機轉(zhuǎn)子的初始定位是系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)子側(cè)突加勵磁在定子繞組中感應(yīng)的電壓進行計算后自動完成的；當電機低速運行時，由于電機的反電勢和電壓較低，用電壓模型計算磁通位置是不正確的，由于定向的不正確，會造成電機啟動力矩的減少，假如電機是重載啟動或設(shè)備要求電機長期在低速條件下運行，就需要在電機轉(zhuǎn)子上安裝編碼器。
啟動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的基本原理就是基于對轉(zhuǎn)子側(cè)磁通的定向，按照矢量控制理論中力矩星形分布情況，判定每一觸發(fā)時刻能產(chǎn)生最大加速力矩的兩相定子電流，觸發(fā)該對晶體管導通，給對應(yīng)的兩相定子繞組通電，產(chǎn)生一個超前轉(zhuǎn)子磁場的同步定子磁場，兩個磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子獲得當前電流下的最大電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，整流器采用速度和電流雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)控制輸出電流的幅值，逆變器采用矢量控制技術(shù)控制輸出電流的頻率。
    由于采用常規(guī)的晶閘管技術(shù)構(gòu)成功率變換回路，所以影響主回路可靠運行的關(guān)鍵是晶閘管的可靠換向，在SIMOVERT S系統(tǒng)中，整流側(cè)的晶閘管依靠電網(wǎng)電壓換向，逆變側(cè)的晶閘管依靠電機定子的反電勢進行負載換向，但低速時（小于額定轉(zhuǎn)速的8%）由于定子產(chǎn)生的反電動勢不足以關(guān)斷逆變側(cè)的晶體管，采用電流斷續(xù)法進行換相，此時逆變器以逆變超前角γ=0°運行，需要換相時，整流側(cè)推β，暫時強迫關(guān)斷正導通的一對晶體管，閉鎖整流器和逆變器的輸出，再給換相后應(yīng)該導通的一對晶體管加上觸發(fā)脈沖使其導通，從而實現(xiàn)換相，此期間SFC輸出的電流是斷續(xù)的；當轉(zhuǎn)速大于額定值的8%時，同步電動機可產(chǎn)生足夠大的反電動勢，進進負載換相階段，為了保證換向余量角不變,在轉(zhuǎn)速由額定值的8%升至25%期間,變頻器的輸出電流由額定值的80%升至額定值,逆變超前角γ=60°,之后逆變器輸出額定電流值，逆變超前角γ=50°，同時轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電流按照定子電壓閉環(huán)進行控制，以補償定子電流電樞反應(yīng)的往磁作用，保持氣隙磁通不變，改善了逆變側(cè)的換向條件并保證了電機的過載能力。 
    當變頻裝置拖動電機啟動達到95%額定轉(zhuǎn)速以上時，起動自動同步裝置進進自動整步微調(diào)階段。同步裝置根據(jù)頻率差Δf，產(chǎn)生一個附加轉(zhuǎn)速微調(diào)信號，自動調(diào)整變頻器輸出電流，對轉(zhuǎn)速做微調(diào)，同步裝置同時發(fā)出命令給勵磁系統(tǒng)，調(diào)節(jié)勵磁電流，使變頻母線電壓與電網(wǎng)電壓平衡，終極實現(xiàn)無電流沖擊并網(wǎng)，整流器的晶體管即運行于全逆變狀態(tài)，其輸出電流迅速降為零，封閉晶體管，然后封閉整流器和逆變器的全部觸發(fā)脈沖，斷開軟啟動裝置的輸出斷路器MBM及輸進斷路器MBC,完成整個起動過程。
    變頻器所驅(qū)動的高壓同步電動機采用了無刷勵磁結(jié)構(gòu)，采用具有三相交流調(diào)壓功能的全數(shù)字化裝置simotras HD供電，勵磁功率是通過磁耦合和勵磁機定轉(zhuǎn)子間的相對運動實現(xiàn)的，值得留意的是，系統(tǒng)要求勵磁機定子側(cè)正確接線,應(yīng)該保證由勵磁機定子電流所形成的定子旋轉(zhuǎn)磁場方向與同步電動機轉(zhuǎn)子的實際方向相反，以保證勵磁功率的正常傳遞。
    矢量運算模型所需要的電機側(cè)的電壓電流信號均取自升壓變壓器的輸進側(cè)，為了避免升壓變壓器的剩磁影響到同步電動機轉(zhuǎn)子初始位置定向的正確性，每次軟啟動結(jié)束后，都由一臺西門子6SE70系列變壓變頻裝置SIMOVERT MASTDRIVER VC完成升壓變壓器的消磁工作。
    為了進一步進步系統(tǒng)的可靠性,晶閘管的觸發(fā)采用了高電位板TAS21A進行脈沖隔離放大,觸發(fā)功率直接取自主回路的阻容吸收,并采用了由SE48.1+IMPAG4+SAV21組成的晶閘管觸發(fā)和監(jiān)控單元,實現(xiàn)了高低壓回路的光耦隔離,脈沖觸發(fā)的監(jiān)控邏輯主要由接口模板SE48.1完成,對誤觸發(fā)的有效監(jiān)控保證了晶閘管觸發(fā)的可靠性及因晶閘管損壞或觸發(fā)脈沖丟失等原因所造成的功率單元災難。
在濟鋼1750m3高爐風機的軟啟動設(shè)計中，采用了一拖二的配置，即通過兩套勵磁和一套軟啟動功率柜實現(xiàn)對兩臺25000kW風機電機的分時啟動。
系統(tǒng)主回路配置和供電系統(tǒng)原理見圖1。


圖1  1750高爐風機系統(tǒng)主回路及一拖二供電系統(tǒng)原理圖


         3  控制系統(tǒng)組成及各部分的主要功能


             控制系統(tǒng)主要由S7-300工作站和采用simadyn-d多微處理器、多任務(wù)并行處理控制器構(gòu)成的SFC組成，S7-300工作站主要負責電機的勵磁和運行控制，SFC完成軟啟動過程中所涉及的所有設(shè)備的控制，包括斷路器MBC、MBM、MBL的分合，勵磁電流的設(shè)定計算、電機的速度控制、電流調(diào)節(jié)，整流和逆變部分觸發(fā)脈沖的形成，軟啟動過程中的故障診斷及保護，系統(tǒng)設(shè)計上S7-300工作站和SFC部分的功能相對獨立，當軟啟動結(jié)束后，由S7-300接管電機的運行控制，此時即使    SFC部分斷電也不會影響到電機的正常運行。
    SFC部分的硬件采用simadyn-d通用控制器，它采用多處理器并行處理方案，最大總線周期小于1μs，處理器的典型循環(huán)掃描時間小于10ms，適合完成快速和復雜的控制任務(wù)，如液壓AGC系統(tǒng)、SVC系統(tǒng)和傳動級控制，硬件主要有處理器板、通訊板、通訊緩沖板、脈沖觸發(fā)板、信號接口模板、輸進輸出板等，simadyn-d系統(tǒng)采用全圖形式的編程語言STRUC G進行軟件設(shè)計開發(fā)。功能塊是軟件設(shè)計的最小組態(tài)單位，包括邏輯塊、算術(shù)塊、診斷塊、信號轉(zhuǎn)換塊、I/O塊和通訊塊等。一個功能塊即一個子程序，相當于硬件設(shè)計中的集成電路。只需要用鼠標從圖形庫中選擇預先編制好的功能塊，將各功能塊相互連接并設(shè)定參數(shù)，即構(gòu)成實現(xiàn)一定的系統(tǒng)控制功能的軟件功能包，系統(tǒng)調(diào)試采用IBS G、drivemonitor等在線監(jiān)控和修改軟件完成。
    控制系統(tǒng)的SFC部分主要包括兩個A100和A200機架，A100機架有4個處理器，A200有一個處理器，各處理器的主要控制功能如下：
    （1）A100機架24槽，主要完成變頻器本體的電流閉環(huán)控制、脈沖形成與監(jiān)控。
    D01-P1：PM6
    FP-AST：完成與傳動有關(guān)的順序控制，如控制器的使能、運行模式的切換等。
    FP-ERW：以電壓閉環(huán)方式完成勵磁電流設(shè)定值的計算。
    FP-EAL：綜合來自順序控制功能包、操縱員控制功能包及通訊控制功能包的控制字，實現(xiàn)邏輯控制功能和軟啟動的啟/停綜合控制。
    FP-UHR：用于啟動系統(tǒng)時鐘同步功能。
    D05-P2、D07-P3：PG16
    完成傳動的轉(zhuǎn)矩控制，采用80C186-16 16位單片機。
    FP-MN1、FP-MN2：完成電網(wǎng)側(cè)變流器的電流控制，包括實際值的處理、閉環(huán)電流控制，邏輯無環(huán)流邏輯及門極脈沖發(fā)生。
    D09-P4：PS16
    完成矢量運算和SE21.2接口模塊、TS12脈沖觸發(fā)模板一起完成對電機側(cè)逆變器的控制，同時TS12還接受來自SE48.1和SE21.2的故障信號，通過PG16完成故障推β控制。
    FP-SMS：矢量控制功能包，完成對逆變器負載換相的矢量控制及監(jiān)視，低速運行時斷續(xù)換相觸發(fā)脈沖的控制及監(jiān)視，主要包括電壓模型（FB-UMS）、實際值處理（FB-IST）、反電勢補償計算（FB-OFC）、觸發(fā)角計算（FB-ALB）等功能塊。
    （2）A200機架12槽，主要完成電機的速度閉環(huán)控制及與S7-300工作站的通訊，包括：
    D01-P1：PM6;
    FP-NRG:完成軟啟動過程中的速度給定和閉環(huán)調(diào)節(jié);
    FP-WRG：電網(wǎng)電壓前饋補償;
    FP-ANF：實現(xiàn)勵磁裝置的使能命令及勵磁電流給定值的下傳、與自動同步裝置交換控制信號，實現(xiàn)對變頻側(cè)母線電壓和頻率的控制，完成并網(wǎng)過程;
    FP-DIA：記錄simovert軟啟動系統(tǒng)的狀態(tài)，實現(xiàn)軟啟動系統(tǒng)的故障診斷。
    控制系統(tǒng)的S7-300工作站由MMIP連接柜的S7-300為主站，連接系統(tǒng)1勵磁柜MMCP1的S7-300和系統(tǒng)2勵磁柜MMCP2的S7-300及SFC柜的A200機架組成，主要完成勵磁電流外環(huán)的PID控制，啟動同步并網(wǎng)過程，MBC、MBM、MBL斷路器的分合閘順序控制，與OP17操縱面板的通訊接口，與勵磁裝置simotras HD的通訊接口，與SFC的通訊接口。
  ,負壓風機廠家直供;  SIMOVERT S軟啟動系統(tǒng)啟動過程的時序邏輯如圖2所示，控制系統(tǒng)的通訊配置圖如圖3所示。


圖2  SIMOVERT S軟啟動過程時序


圖3  采用一拖二方式時，軟啟動控制系統(tǒng)的通訊配置圖


         4  結(jié)束語


             1750m3高爐風機采用西門子SIMOVERT S變頻器起動的成功率在99%以上，且啟動平穩(wěn)、穩(wěn)定，對風機設(shè)備傳動鏈沖擊小，電機并網(wǎng)基本上無沖擊，啟動性能明顯高于傳統(tǒng)的起動方法，為實現(xiàn)高爐系統(tǒng)的高利用率和大量節(jié)省本錢起到了決定性作用，由于假如啟動過程中斷，高爐必須在裝滿料的情況下冷卻下來，造成近10天以上的時間不能使用。


常用的扇風機，就它的構(gòu)造而講，有離心式及軸流式兩種。

離心式扇風機如圖1所示。當工作輪在螺旋形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，由于葉片所產(chǎn)生的離心力，在工作輪的中心部分出現(xiàn)低壓區(qū)，吸入空氣；輪緣部分產(chǎn)生高壓區(qū)，把空氣從擴散器壓出去。工作輪由電機帶動不停地轉(zhuǎn)動時，空氣就不斷地從吸入口進入，并經(jīng)工作輪從擴散器壓出。

圖1  離心式扇風機示意圖

軸流式扇風機如圖2所示。當工作輪不停地轉(zhuǎn)動，由于葉片為機翼形并與旋轉(zhuǎn)面有一定夾角（如圖3所示），在葉片的后方產(chǎn)生低壓區(qū)吸入空氣，葉片的前方產(chǎn)生高壓區(qū)壓出空氣，從而不斷造成風流。為了提高扇風機的效率，在工作輪的入風側(cè)安裝流線體，以減少沖擊損失；在出風側(cè)安裝整流器，它是一個固定的工作輪，目的在于克服工作輪排出的旋轉(zhuǎn)風流；然后再經(jīng)擴散器提高靜壓。為了提高扇風機的風壓，可以再增加一組工作輪及整流器，稱為二級軸流式扇風機。軸流式扇風機的葉片與旋轉(zhuǎn)面的夾角稱為安裝角。安裝角θ可以調(diào)節(jié)。安裝角增大，風壓及風量都隨之增大。一般安裝角有15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°等七種角度。

圖2  軸流式扇風機示意圖

1－工作輪；2－葉片；3－外殼；4－集風器；

5－整流器；6－流線體；7－擴散器

圖3  軸流式扇風機的葉片安裝角

θ－葉片安裝角；t－葉片間距

礦井使用的扇風機根據(jù)用途可分為：用于全礦通風的扇風機，叫主要扇風機，簡稱主扇；用于加強某一區(qū)域通風用的扇風機，叫輔助扇風機，簡稱輔扇；用于獨頭工作面用的扇風機，叫局部扇風機，簡稱局扇。這些扇風機根據(jù)使用要求，具有不同的特性。




高壓變頻技術(shù)在鹽化廠鍋爐風機中的應(yīng)用
    
摘 要：本文先容了高壓變頻器在循環(huán)流化床引風機、一次風機、二次風機調(diào)速方面的應(yīng)用，與傳統(tǒng)檔板調(diào)節(jié)進行比較。藍天鹽化廠在使用高壓變頻器調(diào)速后，節(jié)能效果明顯，大大降低了能源的消耗。
　　
關(guān)鍵詞：高壓變頻器 電動機軟起動 節(jié)能
　　
　　湖北藍天鹽化有限公司為云夢縣龍頭企業(yè)之一，是一家大型鹽化工生產(chǎn)企業(yè)。我公司在2005年度的鍋爐技改工程中，對75t/h循環(huán)流化床鍋爐的引風機、一次風機、二次風機的高壓電機，均進行了高壓變頻技術(shù)改進，現(xiàn)將改進情況作簡單先容。
　　
一、基本情況


         　　我廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐的引風機、一次風機、二次風機的風量調(diào)節(jié)、風壓調(diào)節(jié)，原來采用的是傳統(tǒng)做法，即風機以定速方式運行，由擋板調(diào)節(jié)。其主要弊端主要表現(xiàn)為：


         　　1、調(diào)節(jié)擋板前后壓差增加，工作安全特性變壞，壓力損失嚴重，造成能耗增加；
　　2、風機定速運行，擋板調(diào)整節(jié)流損失大，出口壓力高，系統(tǒng)效率低，造成能源的浪費；
　　3、風道壓力過高，威脅系統(tǒng)設(shè)備密封性能；
　　4、長期的40－70％開度，加速擋板自身磨損，導致?lián)醢蹇刂铺匦宰儾睿?br /> 　　5、設(shè)備使用壽命短，日常維護量大，維修本錢高，造成各種資源的浪費；
　　6、設(shè)備起動沖擊電流大，需增加配電設(shè)備容量而增加投資；
　　7、與DCS不能直接配合，難于實現(xiàn)自動化操縱。


    ,屋頂電動排氣設(shè)備;     　　為了解決上述題目，我們經(jīng)過了大量的技術(shù)論證，決定用高壓變頻器替換傳統(tǒng)的擋板調(diào)節(jié)風量、風壓的方法。經(jīng)過多次考察、反復研究討論，我們采用了三臺北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器，其型號為：HARSVERT-A06/040（315kW）、HARSVERT-A06/050（355kW）、HARSVERT-A06/030（250kW）。
　　
二、HARSVERT-A高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)方案
　　
（一）工作原理


        


         　　變頻裝置采用多電平串聯(lián)技術(shù)，6kV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，整套系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6kV系列有21個功率單元，每7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形。


         　　輸進側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成42脈沖整流方式；這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規(guī)低壓變頻器。


        


         　　輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到如圖4所示的門路PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的盡緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。


         　　當某一個單元出現(xiàn)故障時，可將此單元模塊旁路退出系統(tǒng)而不影響其他單元的運行，變頻器可持續(xù)降額運行，如此可減少很多場合下停機造成的損失，避免了由于一個大功率高壓開關(guān)器件的故障而導致整機故障、停機的產(chǎn)生，從而保證了變頻器的可靠性。利德華福的產(chǎn)品最多可答應(yīng)2-3個單元模塊的旁路。


         （二）技術(shù)方案


         　　我廠此次采用一拖一自動旁路方案，其一次電路如圖5所示。


         　　系統(tǒng)由3個高壓真空接觸器和2個高壓隔離開關(guān)組成。其中KM3、KM2不能同時閉合。電機變頻運行時，KM1、QS1、QS2、KM2閉合，KM3斷開。要求做到：


        


         　　1、可以實現(xiàn)變頻自動切換功能。
　　2、旁路柜柜門上應(yīng)有手動和自動分、合真空接觸器轉(zhuǎn)換開關(guān)。


         　　變頻器出現(xiàn)嚴重故障時，系統(tǒng)能夠根據(jù)需要自動轉(zhuǎn)進工頻電網(wǎng)中，斷開變頻調(diào)速系統(tǒng)，而負載不用停機，滿足現(xiàn)場不能停機要求。 圖5 旁路系統(tǒng)方案


         　　這三臺高壓變頻器經(jīng)工程技術(shù)職員技術(shù)改進，最大限度地滿足了安全可靠的工藝調(diào)速要求，其產(chǎn)品主要特點如下： 


         　　1、對電網(wǎng)波動的適應(yīng)能力增強。針對生產(chǎn)負荷波動大的工況，變頻器進行了特殊設(shè)計，大幅度進步了其抗電網(wǎng)波動能力，做到電壓波動在±15％以內(nèi)時，變頻器可以維持滿額輸出；電網(wǎng)電壓降落在－15％～35％以內(nèi)時，變頻器都短時降額運行，不進行欠壓保護，等電網(wǎng)電壓恢復正常后，變頻器自動恢復到原來的工作狀態(tài)，大大減少了電壓跌落造成的停機現(xiàn)象。


         　　2、多種及多路控制電源供電。變頻器的控制電源不存在和主電源相位關(guān)系的要求，在現(xiàn)場提供的控制電源失電時，變頻器利用自身配備的UPS為控制系統(tǒng)供電，變頻器可以持續(xù)運行，做到控制電源丟失時（比如維修職員誤拉低壓電、開關(guān)跳閘、熔絲熔斷等），仍然保證輔機設(shè)備的運行。另外還配備雙路控制電源切換功能，能夠接受現(xiàn)場的直流操縱電源。相對交流電源而言，直流電源由于有蓄電池供電，有更高的可靠性。


         　　3、來電自啟動功能。為避免電網(wǎng)短時失電對生產(chǎn)造成影響，該變頻用具備來電自啟動功能。當電網(wǎng)電壓消失后，變頻器緊急停機，假如在20秒內(nèi)電源恢復，變頻器會進行自動啟動，恢復停機前的運行狀態(tài)。


         　　4、采用新型IGBT功率器件，全數(shù)字化微機控制。


         　　5、無須功率因素補償，能在20～100%的負荷變化情況內(nèi)達到或超過0.95的功率因素。


         　　6、無需濾波器，變頻器就可輸出正弦電流或電壓波形，對電機無特殊要求。


         　　7、具有軟啟動功能。沒有電機啟動沖擊引起的電網(wǎng)電壓下跌，可確保電機安全、長期運行。


         　　8、控制系統(tǒng)采用全數(shù)字微機控制，有很強的自診斷功能，能對所發(fā)生的故障類型及故障位置提供中文指示，能在就地顯示并遠方報警，便于運行職員和檢驗職員能辨別和解決所出現(xiàn)的題目。


         　　9、具有就地監(jiān)控方式和遠方DCS監(jiān)控方式。
　　
三、應(yīng)用效果


         　　從三臺風機采用高壓變頻器后的實際運行情況看，各項技術(shù)指標均滿足使用要求，工作性能穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。下面是電機改造前工頻運行與變頻改造后變頻運行的對比。


        

表一 電機改造前工頻運行情況
　


         表二 變頻改造后變頻運行情況


注：按季度運行時間為 T= 2160小時，按電價：0.4元/度計算。


         　　從上表看出，藍天鹽化廠在鍋爐風機上應(yīng)用高壓變頻技術(shù)后，節(jié)能效果十分明顯，一年便收回了投資。概括起來其主要應(yīng)用效果如下：


         　　1、變頻起動對電網(wǎng)沒有任何沖擊。由于變頻器改造后風機可以實現(xiàn)變頻軟起動，避免了起動電流的沖擊，不僅對電網(wǎng)沒有任何沖擊，而且還可以隨時起動或停止；


         　　2、按需調(diào)節(jié)風量，避免浪費。進行變頻改造后，風機的送風量不再需要由風門來調(diào)節(jié)，而是由變頻器通過變頻調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，調(diào)節(jié)范圍可以從0%?100%；因而可以根據(jù)生產(chǎn)需要隨意調(diào)節(jié)風量，減少了不必要的浪費；


         　　3、變頻節(jié)能運行，節(jié)約了大量能源。由于變頻改造后不再使風機一直處于滿負荷工作狀態(tài)，節(jié)能率高達63%以上；


         　　4、降低風機工作強度，延長使用壽命。進行變頻改造后，風機的大部分工作時間都在較低的速度下運行，因而大大降低了風機工作的機械強度和電氣沖擊，將會大大延長風機的使用壽命，降低維修強度；


         　　5、可使電動機與風機直接相連接，減少傳動環(huán)節(jié)的用度；


         　　6、電機和風機運轉(zhuǎn)速度下降，潤滑條件改善，傳動裝置的故障下降；


         　　7、系統(tǒng)壓力降低，對管道的壓力和密封等條件緩解，延長使用壽命；


         　　8、系統(tǒng)完善的監(jiān)控性能和高可靠性進步了工作效率，減少了檢驗和維護的工作量。
　　
四、結(jié)束語


         　　由利德華福生產(chǎn)的HARSVERT-A高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在我廠風機上的使用非常成功。變頻裝置安裝方便，只需在原斷路器與電機之間串聯(lián)變頻裝置即可，無需對負載和電機做任何改動；正常運行后，可靠性高，基本上無維護量。在一年多的運行過程中，性能穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果明顯，為我廠的正常生產(chǎn)做出了巨大的貢獻。


        


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收錄時間:2011年03月19日 02:07:21 來源:未知 作者:

???? 　　風機正常運轉(zhuǎn)中需要的注意事項如下： 　　1、如發(fā)現(xiàn)流量過大，不符合使用要求，或短時間內(nèi)需要較小的流量，可利用節(jié)流裝置進行調(diào)節(jié)�！　� 2、對溫度計及油標的靈敏性定期檢查，并應(yīng)控制軸承箱油位在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。 　　3、在風機的開車、停車或運轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象時，應(yīng)立即進行檢查。 　　4、對檢查發(fā)現(xiàn)的小故障，應(yīng)及時查明原因，設(shè)法消除或處理，如小故障不能消除，或者發(fā)現(xiàn)大故障時，應(yīng)立即進行檢查。 　　5、除每次拆修后，應(yīng)更換潤滑油外，還應(yīng)定期更換潤滑油。 　　6、對E式傳動的軸承座應(yīng)定期(季度)檢查，清洗和補加潤滑油，以防軸承燒壞。 相關(guān)閱讀:

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