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破解碼: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)社會經濟的(de)(de)不(bu)(bu)斷(duan)發展以及能(neng)源(yuan)的(de)(de)日趨(qu)匱乏，人(ren)們為了生存(cun)，逐漸開始重視節(jie)能(neng)技術的(de)(de)使(shi)用(yong)。對(dui)于節(jie)能(neng)技術的(de)(de)使(shi)用(yong)，怎么(me)樣(yang)實現低(di)能(neng)耗與高(gao)效率的(de)(de)完美結合是(shi)一個永久的(de)(de)話題，同時也是(shi)解(jie)決當前能(neng)源(yuan)危機(ji)的(de)(de)唯一途徑。針對(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠而言，節(jie)約能(neng)源(yuan)是(shi)重點工作(zuo)之(zhi)一，在(zai)電(dian)氣的(de)(de)節(jie)能(neng)當中(zhong)，變頻器是(shi)關鍵設備(bei)之(zhi)一。因為鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)負載當中(zhong)具備(bei)眾多的(de)(de)風機(ji)以及水泵，它們在(zai)工作(zuo)當中(zhong)常常需要(yao)速度變化，高(gao)壓變頻器的(de)(de)使(shi)用(yong)很好的(de)(de)符合了該特征(zheng)，滿足(zu)了鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)對(dui)于高(gao)壓大(da)容量電(dian)機(ji)的(de)(de)節(jie)能(neng)要(yao)求(qiu)。
1. 高壓變(bian)頻器工(gong)作特點
a. 波形完(wan)美
高壓(ya)變頻器輸(shu)入的(de)(de)諧波(bo)符合我國的(de)(de)規(gui)定，它(ta)對(dui)諧波(bo)進(jin)行抑制的(de)(de)重(zhong)要方式就(jiu)是設(she)計多(duo)重(zhong)化的(de)(de)輸(shu)入變壓(ya)器，然后形成多(duo)脈(mo)沖(chong)整流(liu)。從理論(lun)方面(mian)來說，針對(dui)36脈(mo)沖(chong)整流(liu)而(er)言，其(qi)中35次及其(qi)以(yi)下的(de)(de)諧波(bo)可以(yi)進(jin)行自(zi)動(dong)抵消。比如，某單位變壓(ya)器當中二次繞組包含18個，使用三角(jiao)形連(lian)接(jie)方式開展(zhan)連(lian)接(jie)，可以(yi)得到6個不相同的(de)(de)相位組，電(dian)角(jiao)度差10度，二極管整流(liu)線路總共可以(yi)形成36脈(mo)波(bo)，對(dui)于(yu)(yu)當中的(de)(de)諧波(bo)開展(zhan)檢測，其(qi)畸變率(lv)遠(yuan)遠(yuan)低于(yu)(yu)要求的(de)(de)標準，在沒(mei)有使用濾波(bo)器的(de)(de)條件下，其(qi)THD是2%。
b. 具有(you)較高的輸入功率因數(shu)
干(gan)擾變(bian)頻器輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵是(shi)其(qi)中(zhong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)環節，針對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓源型而言，其(qi)中(zhong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)環節是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)會(hui)給(gei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)帶來無功(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，跟電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)之間(jian)是(shi)沒有無功(gong)(gong)交換的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，可以確(que)保比(bi)(bi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因數(shu)；針對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)源型而言，它需要電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)跟電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)之間(jian)進行無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交換，高(gao)功(gong)(gong)率(lv)因素(su)很難(nan)被(bei)保障，而且如(ru)果(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負荷減少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時候，功(gong)(gong)率(lv)因素(su)也會(hui)隨之減少。在高(gao)壓變(bian)頻器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)流(liu)(liu)程中(zhong)，使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓源型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)，所(suo)以，輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)因數(shu)是(shi)比(bi)(bi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
c. 單(dan)元旁路功能
在高壓變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)當中(zhong)，假如(ru)有一(yi)個單(dan)(dan)元(yuan)出(chu)現(xian)故(gu)障，與(yu)該(gai)單(dan)(dan)元(yuan)對(dui)應(ying)的(de)相(xiang)將不會有電(dian)(dian)壓輸(shu)出(chu)，使得電(dian)(dian)機缺(que)相(xiang)工(gong)作(zuo)(zuo)，該(gai)種情(qing)況是(shi)絕(jue)對(dui)不允許出(chu)現(xian)的(de)。所以(yi)(yi)(yi)，可以(yi)(yi)(yi)在高壓變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)中(zhong)加入單(dan)(dan)元(yuan)旁路功能，它的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)原理(li)(li)是(shi)如(ru)果某單(dan)(dan)元(yuan)產生故(gu)障之后，該(gai)單(dan)(dan)元(yuan)會讓相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)旁路接觸器(qi)作(zuo)(zuo)為旁路導通，自身不參加工(gong)作(zuo)(zuo)，變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)還可以(yi)(yi)(yi)正常運(yun)行。旁路時間(jian)在250ms以(yi)(yi)(yi)內，從物(wu)理(li)(li)層(ceng)面而言，這一(yi)時間(jian)段(duan)完全可以(yi)(yi)(yi)把故(gu)障單(dan)(dan)元(yuan)旁路掉。與(yu)此同時，高壓變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)當中(zhong)還運(yun)用了(le)中(zhong)性點漂移技術，可以(yi)(yi)(yi)確保三相(xiang)線電(dian)(dian)壓的(de)平衡。
d. 中(zhong)性點漂移
高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器的單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)旁(pang)路功能可以確保(bao)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器的正常工作，然而(er)在故障(zhang)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)被旁(pang)路以后(hou)，相(xiang)對(dui)應的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)容量將會降低，使得(de)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器可以達到(dao)的最大速度在一定程度上被降低。所(suo)以，應該對(dui)電(dian)(dian)機的有(you)效電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)進行更好地(di)控制(zhi)。變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器在沒(mei)有(you)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)故障(zhang)的前(qian)提下，可以給電(dian)(dian)機帶來100%的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)；如(ru)果某單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)被旁(pang)路，那么輸出的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)就不(bu)會再平衡，所(suo)以，考慮到(dao)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)的星形(xing)點是不(bu)斷變(bian)(bian)(bian)化的，與此同(tong)時，這些星形(xing)點沒(mei)有(you)跟電(dian)(dian)機的中(zhong)(zhong)性點相(xiang)連接，能夠對(dui)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的相(xiang)位角開(kai)展(zhan)調整，進而(er)獲得(de)平衡電(dian)(dian)機電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)，該種方(fang)式相(xiang)當(dang)于在單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的指令(ling)矢量當(dang)中(zhong)(zhong)增加零(ling)序分量，被稱之為(wei)中(zhong)(zhong)性點漂移。
2. 基本原(yuan)理
a. 功率模塊結構
功率模塊是(shi)(shi)基本的交(jiao)一直一交(jiao)單相逆變電路，整流側是(shi)(shi)二極管三相全橋(qiao)，通過(guo)針對(dui)IGBT逆變橋(qiao)開(kai)展正弦PWM控(kong)制，可以(yi)獲得單相交(jiao)流輸出。每一個功率模塊構成和電氣性能是(shi)(shi)完全相同的，能夠進行互換。
輸入側(ce)是由(you)移向變(bian)壓(ya)(ya)器對每(mei)一個(ge)功(gong)率(lv)模塊進行(xing)供電，移向變(bian)壓(ya)(ya)器的(de)副邊繞組(zu)能(neng)夠(gou)分成三組(zu)，結合模塊串聯級數(shu)以及(ji)電壓(ya)(ya)等級，通常由(you)24、30、42、48脈(mo)沖系(xi)列等組(zu)成多(duo)級相互(hu)疊加的(de)整流(liu)方法，能(neng)夠(gou)在(zai)很(hen)大程度上改進網(wang)側(ce)的(de)電流(liu)波(bo)形，使其負載條件下的(de)網(wang)側(ce)功(gong)率(lv)因素靠近1，不需要任(ren)何(he)諧波(bo)抑制(zhi)裝置以及(ji)功(gong)率(lv)因數(shu)補償。因為變(bian)壓(ya)(ya)器副邊繞組(zu)的(de)獨(du)特性，使得每(mei)個(ge)功(gong)率(lv)單元(yuan)的(de)主回路(lu)保持獨(du)立，類似(si)于常規低壓(ya)(ya)變(bian)頻器，方便采(cai)取當前(qian)的(de)最新技術。
輸(shu)(shu)出側每(mei)(mei)一(yi)個單(dan)元的(de)(de)U、V輸(shu)(shu)出端子(zi)互相(xiang)串(chuan)接(jie)而構成星形接(jie)法給(gei)電(dian)機(ji)(ji)供電(dian)，利(li)用對每(mei)(mei)一(yi)個單(dan)元的(de)(de)PWM波形開展重組(zu)，可以(yi)(yi)得到(dao)結題正(zheng)弦PWM波形。該(gai)種(zhong)波形的(de)(de)正(zheng)弦度(du)剛(gang)剛(gang)好(hao)，dv/dt比較小(xiao)，對于電(dian)機(ji)(ji)以(yi)(yi)及電(dian)纜的(de)(de)絕緣沒有(you)損壞(huai)，不需(xu)要輸(shu)(shu)出過(guo)濾波器(qi)，就能夠增加(jia)輸(shu)(shu)出電(dian)纜的(de)(de)長度(du)，可以(yi)(yi)直接(jie)用在(zai)普通(tong)電(dian)機(ji)(ji)上。與此同時，電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)諧波損耗大大降(jiang)低，消除負載機(ji)(ji)葉(xie)片以(yi)(yi)及軸承(cheng)的(de)(de)振動。
如果某一個功率模塊產生故障(zhang)的時候，利用控(kong)制使得輸出(chu)端子短路，可以把(ba)該單元旁路退出(chu)系統，變頻(pin)器就可以降(jiang)額運行，這(zhe)樣一來可以防止許多場合之(zhi)下的停(ting)機造(zao)成的損(sun)失。
b. 控制器
控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)是(shi)由(you)人機(ji)操作界(jie)面(mian)、PLC以及高速單片(pian)處理(li)器(qi)所構成的(de)。其中人機(ji)操作界(jie)面(mian)具備三(san)種配置(zhi)：嵌入式工控(kong)(kong)(kong)機(ji)界(jie)面(mian)、標準操作界(jie)面(mian)、工控(kong)(kong)(kong)PC機(ji)界(jie)面(mian)，用(yong)戶(hu)(hu)可以結合需求開展選取。單片(pian)機(ji)進(jin)行PWM的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。人機(ji)操作界(jie)面(mian)能夠解(jie)決用(yong)戶(hu)(hu)現(xian)場(chang)與高壓變頻調速系統的(de)接(jie)口(kou)問題，實(shi)現(xian)友(you)好的(de)全中文監控(kong)(kong)(kong)界(jie)面(mian)，運用(yong)起(qi)來十分(fen)便捷，同時能夠進(jin)行網(wang)絡化控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)以及遠程監控(kong)(kong)(kong)。內置(zhi)PLC是(shi)用(yong)在柜體內開關(guan)信(xin)號的(de)邏輯處理(li)，能夠跟用(yong)戶(hu)(hu)進(jin)行靈活的(de)現(xian)場(chang)接(jie)口(kou)，滿(man)足用(yong)戶(hu)(hu)的(de)需求。
控制器跟功率單元(yuan)之間使用(yong)的(de)是(shi)光纖通信技術，高壓部分與低壓部分可(ke)以進(jin)行可(ke)靠(kao)徹底的(de)隔離(li)，系統具(ju)備非常好的(de)安(an)全性(xing)能(neng)，同時(shi)具(ju)備優質的(de)抗電磁(ci)干(gan)擾性(xing)能(neng)，在很大程度上提升(sheng)可(ke)靠(kao)性(xing)。此外，在控制電源掉電的(de)時(shi)候，控制器可(ke)以通過配置的(de)UPS繼續供電，使得變頻器能(neng)夠(gou)持續運(yun)行。
3. 高壓變頻器在不銹鋼管廠(chang)中(zhong)的(de)實(shi)際應用
在(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼管廠(chang)當中，經(jing)過電(dian)爐(lu)(lu)煉(lian)鋼的(de)(de)主要(yao)材料(liao)(liao)就是(shi)一(yi)些鐵合金(jin)、渣料(liao)(liao)以(yi)及廢鋼等，在(zai)(zai)(zai)電(dian)爐(lu)(lu)冶(ye)煉(lian)、加料(liao)(liao)以(yi)及出(chu)鋼等過程(cheng)(cheng)當中會(hui)帶(dai)來一(yi)些污染。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)(zai)(zai)冶(ye)煉(lian)的(de)(de)氧化期間，會(hui)產生(sheng)眾多的(de)(de)氧氣(qi)，含有非(fei)常大(da)濃度的(de)(de)煙(yan)塵，煙(yan)氣(qi)的(de)(de)溫度也是(shi)最高的(de)(de)。所以(yi)，在(zai)(zai)(zai)設計電(dian)爐(lu)(lu)除塵系統的(de)(de)時(shi)候(hou)，一(yi)般都(dou)是(shi)結(jie)合這短(duan)時(shi)間的(de)(de)最大(da)排煙(yan)量(liang)來確定的(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)全部的(de)(de)煉(lian)鋼過程(cheng)(cheng)當中，吹氧期占據比較(jiao)大(da)的(de)(de)比例，在(zai)(zai)(zai)該段時(shi)間當中，風機處在(zai)(zai)(zai)高負(fu)荷運(yun)行當中，相(xiang)比較(jiao)來說，其他時(shi)段的(de)(de)風機處在(zai)(zai)(zai)低工(gong)況運(yun)行中。
在浙江不銹(xiu)鋼管廠電爐除(chu)塵(chen)系(xi)統改(gai)造過程當中，系(xi)統的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)參數(shu)包含：選取的(de)(de)除(chu)塵(chen)風機電機的(de)(de)型(xing)號是(shi)(shi)YKK800-8，它(ta)的(de)(de)額定(ding)電壓是(shi)(shi)10000V，額定(ding)電流是(shi)(shi)127A，額定(ding)轉速是(shi)(shi)747r/min，額定(ding)功率(lv)是(shi)(shi)1800kW。結合(he)電爐煉鋼的(de)(de)不同時(shi)段設置三(san)種不同頻率(lv)，把煉鋼階(jie)段的(de)(de)信(xin)號傳輸(shu)到高壓變(bian)(bian)頻器，在高壓變(bian)(bian)頻器接收信(xin)號之后，結合(he)不同時(shi)期的(de)(de)要(yao)(yao)求進行頻率(lv)的(de)(de)調整，不但(dan)可以確保除(chu)塵(chen)的(de)(de)效果，而且熱量也(ye)不會被(bei)帶走。
綜上所述，本文對高壓變頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)(de)具(ju)體特(te)征、工作(zuo)原理(li)以(yi)及在不(bu)銹鋼(gang)管廠(chang)中的(de)(de)(de)(de)節能應用(yong)(yong)開展了(le)探討。在本文中可以(yi)看到，高壓變頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)可以(yi)實現比較好的(de)(de)(de)(de)節能作(zuo)用(yong)(yong)，在系統改造之后可以(yi)給不(bu)銹鋼(gang)管廠(chang)節省眾多的(de)(de)(de)(de)能源投入，減少了(le)煉鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)成本。
