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app免費視頻在線觀看: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。
隨著我國社會(hui)經濟的(de)不(bu)斷發展以(yi)及能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)日(ri)趨匱乏，人們為(wei)了生存，逐漸開始(shi)重視節能(neng)(neng)(neng)(neng)技術的(de)使(shi)用(yong)。對(dui)于節能(neng)(neng)(neng)(neng)技術的(de)使(shi)用(yong)，怎么樣實現(xian)低能(neng)(neng)(neng)(neng)耗與高效率(lv)的(de)完美結合(he)是(shi)一(yi)個永久(jiu)的(de)話題(ti)，同時也(ye)是(shi)解決當(dang)(dang)前能(neng)(neng)(neng)(neng)源危機的(de)唯一(yi)途(tu)徑。針對(dui)不(bu)銹鋼(gang)管廠(chang)而言，節約能(neng)(neng)(neng)(neng)源是(shi)重點(dian)工作之(zhi)一(yi)，在電氣的(de)節能(neng)(neng)(neng)(neng)當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)，變頻器是(shi)關鍵設備之(zhi)一(yi)。因為(wei)鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)負載(zai)當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)具備眾多(duo)的(de)風機以(yi)及水泵，它們在工作當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)常常需(xu)要速(su)度變化，高壓(ya)變頻器的(de)使(shi)用(yong)很好(hao)的(de)符(fu)合(he)了該特征(zheng)，滿足了鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)對(dui)于高壓(ya)大(da)容(rong)量電機的(de)節能(neng)(neng)(neng)(neng)要求。
1. 高壓變頻器(qi)工作特點
a. 波形完美
高(gao)壓(ya)變頻器(qi)輸(shu)(shu)入(ru)的(de)(de)諧(xie)(xie)(xie)波(bo)符合我國的(de)(de)規定，它對諧(xie)(xie)(xie)波(bo)進(jin)行抑制的(de)(de)重要方(fang)(fang)(fang)式就是設(she)計多重化(hua)的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)變壓(ya)器(qi)，然后形(xing)(xing)成多脈沖(chong)(chong)整流(liu)。從(cong)理論(lun)方(fang)(fang)(fang)面來說，針對36脈沖(chong)(chong)整流(liu)而言，其(qi)中(zhong)35次(ci)及其(qi)以(yi)下的(de)(de)諧(xie)(xie)(xie)波(bo)可以(yi)進(jin)行自動(dong)抵(di)消(xiao)。比(bi)如，某單位變壓(ya)器(qi)當中(zhong)二(er)次(ci)繞組包含18個，使用三角形(xing)(xing)連接(jie)方(fang)(fang)(fang)式開展連接(jie)，可以(yi)得(de)到6個不相同的(de)(de)相位組，電角度差10度，二(er)極管整流(liu)線路總共可以(yi)形(xing)(xing)成36脈波(bo)，對于(yu)當中(zhong)的(de)(de)諧(xie)(xie)(xie)波(bo)開展檢測，其(qi)畸變率遠遠低(di)于(yu)要求的(de)(de)標(biao)準，在沒有使用濾波(bo)器(qi)的(de)(de)條(tiao)件下，其(qi)THD是2%。
b. 具有較高(gao)的輸(shu)入功(gong)率因(yin)數
干(gan)擾變頻器(qi)(qi)輸入(ru)功(gong)(gong)(gong)率(lv)因素(su)的(de)關鍵是(shi)(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)間(jian)的(de)直流環節，針對電(dian)(dian)(dian)壓源型(xing)而言，其(qi)中(zhong)(zhong)間(jian)的(de)直流環節是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)容(rong)，電(dian)(dian)(dian)容(rong)會(hui)給電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)帶來(lai)無功(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)流，跟電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)之間(jian)是(shi)(shi)沒有無功(gong)(gong)(gong)交(jiao)換的(de)，可(ke)以(yi)確保比較高(gao)的(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)因數(shu)；針對電(dian)(dian)(dian)流源型(xing)而言，它需要電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)跟電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)之間(jian)進行(xing)無功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)的(de)交(jiao)換，高(gao)功(gong)(gong)(gong)率(lv)因素(su)很難被保障，而且如果電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)負荷減(jian)少的(de)時候，功(gong)(gong)(gong)率(lv)因素(su)也會(hui)隨之減(jian)少。在高(gao)壓變頻器(qi)(qi)的(de)中(zhong)(zhong)間(jian)流程(cheng)中(zhong)(zhong)，使用的(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓源型(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)，所以(yi)，輸入(ru)功(gong)(gong)(gong)率(lv)因數(shu)是(shi)(shi)比較高(gao)的(de)。
c. 單元旁路功(gong)能
在高壓變頻(pin)器(qi)(qi)(qi)當(dang)中，假(jia)如有(you)一個單(dan)元(yuan)(yuan)出現故障(zhang)，與(yu)該單(dan)元(yuan)(yuan)對應的相將不會有(you)電壓輸(shu)出，使得電機缺相工(gong)作，該種情(qing)況是絕對不允許出現的。所(suo)以(yi)(yi)，可以(yi)(yi)在高壓變頻(pin)器(qi)(qi)(qi)中加入單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)功(gong)能，它的工(gong)作原理(li)是如果某(mou)單(dan)元(yuan)(yuan)產生故障(zhang)之后，該單(dan)元(yuan)(yuan)會讓(rang)相對應的旁(pang)路(lu)接觸器(qi)(qi)(qi)作為旁(pang)路(lu)導(dao)通，自身不參加工(gong)作，變頻(pin)器(qi)(qi)(qi)還可以(yi)(yi)正常(chang)運(yun)行。旁(pang)路(lu)時(shi)間(jian)在250ms以(yi)(yi)內(nei)，從物(wu)理(li)層面(mian)而(er)言，這(zhe)一時(shi)間(jian)段完全可以(yi)(yi)把(ba)故障(zhang)單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)路(lu)掉。與(yu)此同時(shi)，高壓變頻(pin)器(qi)(qi)(qi)當(dang)中還運(yun)用(yong)了中性點漂(piao)移技術(shu)，可以(yi)(yi)確保三相線電壓的平衡。
d. 中性點(dian)漂移
高壓(ya)變(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)單元(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)功能(neng)可(ke)(ke)以(yi)(yi)確保變(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)正常工作，然而在故障單元(yuan)(yuan)被(bei)旁(pang)(pang)路(lu)以(yi)(yi)后，相(xiang)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)容量(liang)將(jiang)會(hui)降(jiang)低(di)，使得(de)變(bian)頻(pin)器可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到(dao)的(de)(de)(de)(de)最大速度(du)在一定程度(du)上被(bei)降(jiang)低(di)。所(suo)以(yi)(yi)，應該(gai)對(dui)電(dian)機的(de)(de)(de)(de)有(you)效電(dian)壓(ya)進行更好地控(kong)制。變(bian)頻(pin)器在沒有(you)單元(yuan)(yuan)故障的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，可(ke)(ke)以(yi)(yi)給電(dian)機帶來100%的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)；如(ru)果某單元(yuan)(yuan)被(bei)旁(pang)(pang)路(lu)，那么輸出的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)就(jiu)不會(hui)再平衡，所(suo)以(yi)(yi)，考慮到(dao)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)星(xing)形點是不斷變(bian)化的(de)(de)(de)(de)，與(yu)此同時(shi)，這些(xie)星(xing)形點沒有(you)跟電(dian)機的(de)(de)(de)(de)中性點相(xiang)連接，能(neng)夠(gou)對(dui)單元(yuan)(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位角開展調整，進而獲得(de)平衡電(dian)機電(dian)壓(ya)，該(gai)種方式(shi)相(xiang)當于在單元(yuan)(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)指令矢量(liang)當中增加零序分(fen)量(liang)，被(bei)稱之為中性點漂移。
2. 基本原(yuan)理(li)
a. 功率(lv)模塊結構
功率(lv)模塊(kuai)是(shi)(shi)基(ji)本(ben)的(de)(de)交(jiao)(jiao)一(yi)直一(yi)交(jiao)(jiao)單相(xiang)逆變電路(lu)，整(zheng)流側是(shi)(shi)二極管三相(xiang)全(quan)橋，通過針(zhen)對IGBT逆變橋開展正(zheng)弦PWM控制，可以(yi)獲得單相(xiang)交(jiao)(jiao)流輸(shu)出(chu)。每一(yi)個(ge)功率(lv)模塊(kuai)構成和(he)電氣性能是(shi)(shi)完(wan)全(quan)相(xiang)同的(de)(de)，能夠進行互換。
輸入側是由(you)移向(xiang)變(bian)壓器對每(mei)一個功率(lv)模塊進行供電，移向(xiang)變(bian)壓器的(de)(de)副(fu)(fu)邊繞組(zu)能夠分成三組(zu)，結合(he)模塊串聯級(ji)數(shu)以(yi)及(ji)(ji)電壓等級(ji)，通常(chang)由(you)24、30、42、48脈沖系列等組(zu)成多(duo)級(ji)相互疊加的(de)(de)整流方法(fa)，能夠在很大程度上改進網側的(de)(de)電流波形(xing)，使其負(fu)載條件下的(de)(de)網側功率(lv)因(yin)素靠近1，不(bu)需要任何諧波抑制裝(zhuang)置以(yi)及(ji)(ji)功率(lv)因(yin)數(shu)補(bu)償(chang)。因(yin)為(wei)變(bian)壓器副(fu)(fu)邊繞組(zu)的(de)(de)獨特性，使得每(mei)個功率(lv)單元的(de)(de)主回路保持(chi)獨立，類似于(yu)常(chang)規低壓變(bian)頻器，方便采(cai)取(qu)當前的(de)(de)最新(xin)技術(shu)。
輸出(chu)側每(mei)一個(ge)單元的(de)(de)(de)(de)U、V輸出(chu)端子(zi)互相串接而構成星形(xing)接法給電機(ji)(ji)供電，利用(yong)對(dui)每(mei)一個(ge)單元的(de)(de)(de)(de)PWM波(bo)(bo)形(xing)開(kai)展重(zhong)組，可以(yi)得(de)到結題正(zheng)弦(xian)PWM波(bo)(bo)形(xing)。該種波(bo)(bo)形(xing)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)弦(xian)度剛剛好，dv/dt比較小，對(dui)于電機(ji)(ji)以(yi)及電纜的(de)(de)(de)(de)絕緣沒有損壞，不需(xu)要輸出(chu)過濾波(bo)(bo)器，就能(neng)夠增(zeng)加輸出(chu)電纜的(de)(de)(de)(de)長度，可以(yi)直(zhi)接用(yong)在普(pu)通(tong)電機(ji)(ji)上。與(yu)此同(tong)時，電機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)諧波(bo)(bo)損耗大大降低，消(xiao)除(chu)負(fu)載機(ji)(ji)葉(xie)片(pian)以(yi)及軸承的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)。
如果某一個功率模塊產(chan)生故障的(de)時候(hou)，利用控制使得(de)輸出(chu)(chu)端子短(duan)路，可以把(ba)該(gai)單(dan)元旁路退(tui)出(chu)(chu)系統(tong)，變頻器就(jiu)可以降額運行，這樣(yang)一來可以防止許多場合(he)之下的(de)停機(ji)造成的(de)損(sun)失。
b. 控(kong)制器
控(kong)(kong)制器是由人(ren)機操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、PLC以(yi)及(ji)高速單片處理器所構成的(de)。其中人(ren)機操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)具備三種配(pei)置：嵌入式工控(kong)(kong)機界(jie)面(mian)(mian)、標準操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)、工控(kong)(kong)PC機界(jie)面(mian)(mian)，用戶(hu)可以(yi)結合需求開展選取。單片機進行PWM的(de)控(kong)(kong)制。人(ren)機操(cao)作(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)(mian)能夠(gou)(gou)解決用戶(hu)現場與高壓變頻調速系統的(de)接(jie)(jie)口問題，實現友好的(de)全中文監(jian)控(kong)(kong)界(jie)面(mian)(mian)，運用起(qi)來十分便捷，同時(shi)能夠(gou)(gou)進行網絡化控(kong)(kong)制以(yi)及(ji)遠程監(jian)控(kong)(kong)。內置PLC是用在柜體(ti)內開關信(xin)號的(de)邏輯處理，能夠(gou)(gou)跟用戶(hu)進行靈活的(de)現場接(jie)(jie)口，滿(man)足用戶(hu)的(de)需求。
控(kong)制器(qi)跟(gen)功率單元之間使用(yong)的(de)是光(guang)纖通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)，高(gao)壓(ya)部(bu)分與低壓(ya)部(bu)分可以進行可靠徹底的(de)隔離，系統具備(bei)非常好的(de)安全性能(neng)，同時(shi)具備(bei)優(you)質的(de)抗電(dian)(dian)(dian)磁干擾性能(neng)，在(zai)很大程度上提(ti)升可靠性。此(ci)外，在(zai)控(kong)制電(dian)(dian)(dian)源掉(diao)電(dian)(dian)(dian)的(de)時(shi)候，控(kong)制器(qi)可以通(tong)過(guo)配置(zhi)的(de)UPS繼續(xu)供電(dian)(dian)(dian)，使得變頻器(qi)能(neng)夠持續(xu)運行。
3. 高壓變頻器在(zai)不銹鋼(gang)管廠中的實際應用
在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)不銹鋼管廠當中(zhong)，經過電(dian)爐煉鋼的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要材料(liao)就是一(yi)些鐵合(he)金、渣料(liao)以(yi)(yi)(yi)及(ji)廢鋼等，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)爐冶煉、加料(liao)以(yi)(yi)(yi)及(ji)出鋼等過程當中(zhong)會帶來一(yi)些污(wu)染(ran)。特別是在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)冶煉的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化期間(jian)，會產生(sheng)眾多的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣，含有非(fei)常大濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)煙塵(chen)，煙氣的(de)(de)(de)(de)(de)溫度也是最(zui)(zui)高的(de)(de)(de)(de)(de)。所以(yi)(yi)(yi)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)設計電(dian)爐除塵(chen)系統的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候，一(yi)般都是結合(he)這短時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大排煙量(liang)來確定的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)全部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)煉鋼過程當中(zhong)，吹氧(yang)期占據比(bi)較大的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)該(gai)段(duan)(duan)時(shi)間(jian)當中(zhong)，風機處在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)高負荷運行(xing)當中(zhong)，相(xiang)比(bi)較來說，其他時(shi)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)風機處在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)低工況運行(xing)中(zhong)。
在浙(zhe)江不(bu)(bu)銹鋼管廠電(dian)(dian)爐除塵系(xi)統(tong)改造過程當中，系(xi)統(tong)的(de)(de)重要參數包含：選取的(de)(de)除塵風(feng)機(ji)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)型號是(shi)YKK800-8，它的(de)(de)額(e)定電(dian)(dian)壓是(shi)10000V，額(e)定電(dian)(dian)流是(shi)127A，額(e)定轉速(su)是(shi)747r/min，額(e)定功率是(shi)1800kW。結合電(dian)(dian)爐煉鋼的(de)(de)不(bu)(bu)同時(shi)段設(she)置三種(zhong)不(bu)(bu)同頻(pin)(pin)率，把(ba)煉鋼階段的(de)(de)信號傳(chuan)輸到高壓變頻(pin)(pin)器，在高壓變頻(pin)(pin)器接收信號之后，結合不(bu)(bu)同時(shi)期的(de)(de)要求(qiu)進(jin)行頻(pin)(pin)率的(de)(de)調整，不(bu)(bu)但可以確(que)保除塵的(de)(de)效果，而且熱量也不(bu)(bu)會被(bei)帶(dai)走。
綜上所述，本文對高(gao)壓變(bian)頻器的具體特(te)征、工作原理以(yi)(yi)及在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)廠(chang)中的節(jie)能應用(yong)(yong)開展了探(tan)討(tao)。在(zai)本文中可(ke)以(yi)(yi)看到，高(gao)壓變(bian)頻器的使用(yong)(yong)可(ke)以(yi)(yi)實現比較好的節(jie)能作用(yong)(yong)，在(zai)系(xi)統(tong)改造之后(hou)可(ke)以(yi)(yi)給不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)廠(chang)節(jie)省眾多的能源投入，減少了煉鋼(gang)(gang)(gang)的成本。
