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，所以高清下載香蕉視頻app蘋果: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。
隨著我國社會(hui)經濟的(de)不(bu)斷發展以及能(neng)源(yuan)的(de)日趨匱乏，人們為(wei)了(le)生存，逐(zhu)漸開始重視(shi)節能(neng)技(ji)術(shu)的(de)使用(yong)。對(dui)于節能(neng)技(ji)術(shu)的(de)使用(yong)，怎么(me)樣實(shi)現低(di)能(neng)耗(hao)與高(gao)效率的(de)完美結(jie)合(he)是一個永久的(de)話(hua)題，同時也是解決(jue)當前能(neng)源(yuan)危機的(de)唯一途徑。針(zhen)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管廠而言(yan)，節約能(neng)源(yuan)是重點(dian)工作之一，在電(dian)(dian)氣(qi)的(de)節能(neng)當中，變頻器是關鍵設備之一。因為(wei)鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)負載(zai)當中具備眾(zhong)多(duo)的(de)風(feng)機以及水泵，它們在工作當中常常需要速度變化，高(gao)壓(ya)變頻器的(de)使用(yong)很好的(de)符合(he)了(le)該特征，滿足了(le)鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)對(dui)于高(gao)壓(ya)大容量電(dian)(dian)機的(de)節能(neng)要求。
1. 高壓變頻器工作特(te)點
a. 波(bo)形(xing)完美
高壓(ya)變(bian)頻器輸(shu)(shu)入的諧(xie)波(bo)符合我國的規定，它對諧(xie)波(bo)進行抑制的重要方式就是設計多重化(hua)的輸(shu)(shu)入變(bian)壓(ya)器，然后形(xing)成多脈沖整(zheng)流。從理論方面(mian)來說，針對36脈沖整(zheng)流而言，其中35次及其以(yi)下的諧(xie)波(bo)可(ke)以(yi)進行自動抵消。比(bi)如，某單位變(bian)壓(ya)器當中二(er)次繞組包(bao)含18個，使用三角形(xing)連(lian)接(jie)方式開(kai)展連(lian)接(jie)，可(ke)以(yi)得到6個不相(xiang)同的相(xiang)位組，電角度(du)差10度(du)，二(er)極管(guan)整(zheng)流線路總共可(ke)以(yi)形(xing)成36脈波(bo)，對于當中的諧(xie)波(bo)開(kai)展檢測，其畸變(bian)率(lv)遠遠低(di)于要求的標準，在沒有使用濾波(bo)器的條(tiao)件下，其THD是2%。
b. 具有較高的輸入功率因數
干擾變頻(pin)器輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)素(su)的(de)(de)關鍵是(shi)其中間(jian)(jian)的(de)(de)直流(liu)環節(jie)，針對電(dian)(dian)壓(ya)源(yuan)型而(er)言，其中間(jian)(jian)的(de)(de)直流(liu)環節(jie)是(shi)電(dian)(dian)容，電(dian)(dian)容會給電(dian)(dian)機帶(dai)來無功(gong)(gong)電(dian)(dian)流(liu)，跟(gen)電(dian)(dian)網之(zhi)間(jian)(jian)是(shi)沒(mei)有無功(gong)(gong)交換的(de)(de)，可以確保比較高(gao)的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)數；針對電(dian)(dian)流(liu)源(yuan)型而(er)言，它(ta)需要(yao)電(dian)(dian)網跟(gen)電(dian)(dian)機之(zhi)間(jian)(jian)進行無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)交換，高(gao)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)素(su)很難被保障(zhang)，而(er)且如果電(dian)(dian)機的(de)(de)負荷(he)減(jian)少的(de)(de)時候，功(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)素(su)也會隨之(zhi)減(jian)少。在高(gao)壓(ya)變頻(pin)器的(de)(de)中間(jian)(jian)流(liu)程中，使(shi)用的(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)源(yuan)型的(de)(de)電(dian)(dian)容，所以，輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)數是(shi)比較高(gao)的(de)(de)。
c. 單元旁路功(gong)能
在(zai)高壓(ya)(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)當中，假如(ru)有一(yi)個單(dan)(dan)(dan)元出現故障，與該單(dan)(dan)(dan)元對(dui)應的(de)(de)相(xiang)將(jiang)不(bu)會有電(dian)壓(ya)(ya)輸出，使(shi)得(de)電(dian)機缺相(xiang)工作(zuo)，該種情況是絕對(dui)不(bu)允(yun)許(xu)出現的(de)(de)。所以(yi)(yi)，可以(yi)(yi)在(zai)高壓(ya)(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)中加入(ru)單(dan)(dan)(dan)元旁(pang)路(lu)功能，它的(de)(de)工作(zuo)原理是如(ru)果某單(dan)(dan)(dan)元產生故障之后，該單(dan)(dan)(dan)元會讓(rang)相(xiang)對(dui)應的(de)(de)旁(pang)路(lu)接觸器(qi)作(zuo)為旁(pang)路(lu)導通(tong)，自(zi)身(shen)不(bu)參加工作(zuo)，變(bian)頻(pin)器(qi)還可以(yi)(yi)正常運行。旁(pang)路(lu)時間(jian)在(zai)250ms以(yi)(yi)內，從物理層面而言，這一(yi)時間(jian)段完全(quan)可以(yi)(yi)把故障單(dan)(dan)(dan)元旁(pang)路(lu)掉。與此同(tong)時，高壓(ya)(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)當中還運用了(le)中性點漂移技(ji)術，可以(yi)(yi)確保三相(xiang)線電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)平衡(heng)。
d. 中(zhong)性點漂移
高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器的(de)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)旁路功(gong)能(neng)可以確保變(bian)頻(pin)器的(de)正常(chang)工作，然(ran)而在故(gu)障單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)被(bei)旁路以后，相(xiang)(xiang)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)壓(ya)容量(liang)(liang)將會降低，使(shi)得變(bian)頻(pin)器可以達(da)到的(de)最大(da)速度在一定(ding)程度上被(bei)降低。所以，應(ying)該對(dui)電(dian)機(ji)(ji)的(de)有(you)效電(dian)壓(ya)進行更好地控制。變(bian)頻(pin)器在沒(mei)有(you)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)故(gu)障的(de)前提下，可以給電(dian)機(ji)(ji)帶來100%的(de)電(dian)壓(ya)；如果(guo)某單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)被(bei)旁路，那么輸出的(de)電(dian)壓(ya)就不會再(zai)平(ping)衡(heng)，所以，考慮(lv)到單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)的(de)星形點(dian)是(shi)不斷(duan)變(bian)化的(de)，與此同時，這(zhe)些星形點(dian)沒(mei)有(you)跟電(dian)機(ji)(ji)的(de)中性(xing)點(dian)相(xiang)(xiang)連(lian)接，能(neng)夠對(dui)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)相(xiang)(xiang)位角開展調(diao)整，進而獲得平(ping)衡(heng)電(dian)機(ji)(ji)電(dian)壓(ya)，該種(zhong)方式相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)在單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)指(zhi)令矢量(liang)(liang)當(dang)中增加零序(xu)分量(liang)(liang)，被(bei)稱之為(wei)中性(xing)點(dian)漂(piao)移。
2. 基本原理(li)
a. 功率模塊結構
功(gong)率(lv)模(mo)塊是(shi)基(ji)本的交(jiao)(jiao)一(yi)直一(yi)交(jiao)(jiao)單(dan)相(xiang)(xiang)逆變(bian)電路，整流側是(shi)二極管三相(xiang)(xiang)全橋，通過針對(dui)IGBT逆變(bian)橋開展(zhan)正弦PWM控制，可以(yi)獲得單(dan)相(xiang)(xiang)交(jiao)(jiao)流輸(shu)出。每一(yi)個功(gong)率(lv)模(mo)塊構成和電氣性(xing)能(neng)是(shi)完全相(xiang)(xiang)同的，能(neng)夠進行互換。
輸(shu)入側是由移向變(bian)壓(ya)器對(dui)每一個功率(lv)(lv)模塊進行(xing)供電，移向變(bian)壓(ya)器的(de)(de)副邊(bian)繞組(zu)(zu)能(neng)夠分(fen)成(cheng)三組(zu)(zu)，結合模塊串聯級數以及電壓(ya)等(deng)級，通(tong)常由24、30、42、48脈沖系列等(deng)組(zu)(zu)成(cheng)多級相互疊加的(de)(de)整流(liu)方法，能(neng)夠在很大程度上改(gai)進網側的(de)(de)電流(liu)波(bo)形，使(shi)其負載條件下的(de)(de)網側功率(lv)(lv)因(yin)素(su)靠近1，不(bu)需要任何諧波(bo)抑制裝置以及功率(lv)(lv)因(yin)數補(bu)償。因(yin)為變(bian)壓(ya)器副邊(bian)繞組(zu)(zu)的(de)(de)獨特性(xing)，使(shi)得每個功率(lv)(lv)單(dan)元(yuan)的(de)(de)主回路保持獨立(li)，類似于常規低壓(ya)變(bian)頻器，方便采取當前的(de)(de)最新(xin)技術。
輸(shu)出側每(mei)一(yi)個單元(yuan)的(de)(de)U、V輸(shu)出端(duan)子(zi)互(hu)相串接而構成星形接法給電機(ji)(ji)供電，利用(yong)對每(mei)一(yi)個單元(yuan)的(de)(de)PWM波形開展(zhan)重組，可(ke)以(yi)得到(dao)結(jie)題正(zheng)弦(xian)PWM波形。該種(zhong)波形的(de)(de)正(zheng)弦(xian)度(du)剛剛好，dv/dt比較小(xiao)，對于(yu)電機(ji)(ji)以(yi)及電纜的(de)(de)絕緣沒有損壞，不需要輸(shu)出過濾波器，就能夠增加輸(shu)出電纜的(de)(de)長度(du)，可(ke)以(yi)直接用(yong)在普通電機(ji)(ji)上(shang)。與此同時，電機(ji)(ji)的(de)(de)諧波損耗(hao)大大降(jiang)低，消(xiao)除負載機(ji)(ji)葉片以(yi)及軸承的(de)(de)振動。
如果某(mou)一個功(gong)率模塊產生故障的時候，利用控制使得(de)輸出(chu)(chu)端子短(duan)路(lu)(lu)，可(ke)(ke)以把(ba)該單元旁路(lu)(lu)退出(chu)(chu)系統(tong)，變(bian)頻器就可(ke)(ke)以降額運行(xing)，這樣一來可(ke)(ke)以防止(zhi)許多場合之下(xia)的停機造成的損(sun)失。
b. 控(kong)制器
控(kong)制器(qi)是由人機(ji)操作(zuo)界(jie)(jie)面(mian)(mian)、PLC以(yi)及高速(su)單(dan)片(pian)處(chu)理器(qi)所構成的(de)(de)(de)。其中(zhong)人機(ji)操作(zuo)界(jie)(jie)面(mian)(mian)具備三(san)種配置：嵌入(ru)式工(gong)控(kong)機(ji)界(jie)(jie)面(mian)(mian)、標準操作(zuo)界(jie)(jie)面(mian)(mian)、工(gong)控(kong)PC機(ji)界(jie)(jie)面(mian)(mian)，用(yong)戶可以(yi)結合需(xu)求開展選取。單(dan)片(pian)機(ji)進行PWM的(de)(de)(de)控(kong)制。人機(ji)操作(zuo)界(jie)(jie)面(mian)(mian)能(neng)夠解(jie)決用(yong)戶現場與(yu)高壓變頻(pin)調速(su)系統的(de)(de)(de)接(jie)口問題，實現友好的(de)(de)(de)全中(zhong)文監(jian)控(kong)界(jie)(jie)面(mian)(mian)，運(yun)用(yong)起來十(shi)分便捷，同(tong)時能(neng)夠進行網絡化控(kong)制以(yi)及遠程監(jian)控(kong)。內置PLC是用(yong)在柜(ju)體(ti)內開關(guan)信號的(de)(de)(de)邏(luo)輯處(chu)理，能(neng)夠跟用(yong)戶進行靈活(huo)的(de)(de)(de)現場接(jie)口，滿足(zu)用(yong)戶的(de)(de)(de)需(xu)求。
控(kong)制(zhi)器跟功率單(dan)元之間使(shi)用的(de)是光纖通信(xin)技術，高壓部分與低壓部分可(ke)(ke)以進行可(ke)(ke)靠徹(che)底的(de)隔離，系統具備(bei)非常(chang)好的(de)安全性(xing)能(neng)，同時具備(bei)優質的(de)抗電磁干擾性(xing)能(neng)，在很大(da)程度上提升可(ke)(ke)靠性(xing)。此(ci)外(wai)，在控(kong)制(zhi)電源掉電的(de)時候，控(kong)制(zhi)器可(ke)(ke)以通過配置的(de)UPS繼續供電，使(shi)得(de)變頻器能(neng)夠(gou)持續運行。
3. 高壓變頻(pin)器在不銹鋼管(guan)廠中的實際應用
在(zai)(zai)(zai)不銹鋼管廠(chang)當(dang)中，經過電爐煉(lian)(lian)鋼的(de)(de)(de)(de)主要材料就是(shi)(shi)一(yi)些(xie)鐵合(he)(he)金、渣料以及廢鋼等，在(zai)(zai)(zai)電爐冶煉(lian)(lian)、加料以及出鋼等過程當(dang)中會帶來一(yi)些(xie)污染。特別是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)冶煉(lian)(lian)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化期間，會產(chan)生眾(zhong)多的(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣，含有非常大(da)濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)煙(yan)塵，煙(yan)氣的(de)(de)(de)(de)溫度也(ye)是(shi)(shi)最(zui)高的(de)(de)(de)(de)。所以，在(zai)(zai)(zai)設(she)計電爐除塵系統的(de)(de)(de)(de)時(shi)候，一(yi)般都是(shi)(shi)結合(he)(he)這短時(shi)間的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)排煙(yan)量來確定的(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)全部(bu)的(de)(de)(de)(de)煉(lian)(lian)鋼過程當(dang)中，吹氧(yang)期占(zhan)據比較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)比例，在(zai)(zai)(zai)該段時(shi)間當(dang)中，風機(ji)處在(zai)(zai)(zai)高負荷運行當(dang)中，相(xiang)比較(jiao)(jiao)來說，其他時(shi)段的(de)(de)(de)(de)風機(ji)處在(zai)(zai)(zai)低(di)工況運行中。
在浙江(jiang)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)廠電(dian)(dian)爐除塵(chen)系(xi)統改(gai)造過程當(dang)中(zhong)，系(xi)統的(de)(de)(de)重要參(can)數包(bao)含：選取的(de)(de)(de)除塵(chen)風機電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)型(xing)號是(shi)(shi)YKK800-8，它的(de)(de)(de)額(e)定電(dian)(dian)壓是(shi)(shi)10000V，額(e)定電(dian)(dian)流是(shi)(shi)127A，額(e)定轉速是(shi)(shi)747r/min，額(e)定功(gong)率(lv)是(shi)(shi)1800kW。結合電(dian)(dian)爐煉(lian)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)不同時(shi)段設置(zhi)三(san)種(zhong)不同頻率(lv)，把煉(lian)鋼(gang)(gang)階段的(de)(de)(de)信號傳輸到高壓變頻器，在高壓變頻器接(jie)收信號之后，結合不同時(shi)期的(de)(de)(de)要求進行頻率(lv)的(de)(de)(de)調整，不但(dan)可以(yi)確保除塵(chen)的(de)(de)(de)效果，而且(qie)熱(re)量也不會被帶走。
綜上所述(shu)，本文對高壓變頻器(qi)的(de)(de)(de)具(ju)體特(te)征(zheng)、工作(zuo)原理以(yi)及在(zai)(zai)不銹鋼管廠(chang)中的(de)(de)(de)節能(neng)應用開(kai)展了(le)探討。在(zai)(zai)本文中可(ke)以(yi)看(kan)到，高壓變頻器(qi)的(de)(de)(de)使用可(ke)以(yi)實現比較好的(de)(de)(de)節能(neng)作(zuo)用，在(zai)(zai)系統改(gai)造之后可(ke)以(yi)給不銹鋼管廠(chang)節省眾多的(de)(de)(de)能(neng)源投入，減少了(le)煉鋼的(de)(de)(de)成本。
