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連接: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(wo)國社(she)會經濟的(de)(de)不(bu)斷發(fa)展(zhan)以(yi)及能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)日趨匱(kui)乏，人們為(wei)(wei)了(le)生(sheng)存，逐漸開(kai)始重視(shi)節(jie)能(neng)技術的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)。對(dui)(dui)于節(jie)能(neng)技術的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)，怎么樣(yang)實(shi)現低能(neng)耗與(yu)高(gao)(gao)效率的(de)(de)完美結合是(shi)(shi)一個(ge)永(yong)久(jiu)的(de)(de)話題，同(tong)時也是(shi)(shi)解決當(dang)前能(neng)源(yuan)(yuan)危機的(de)(de)唯(wei)一途徑。針對(dui)(dui)不(bu)銹鋼管廠而言，節(jie)約能(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)重點工(gong)作之一，在(zai)電氣(qi)的(de)(de)節(jie)能(neng)當(dang)中，變頻(pin)(pin)器(qi)是(shi)(shi)關鍵設備之一。因(yin)為(wei)(wei)鋼鐵企業(ye)負載當(dang)中具備眾(zhong)多的(de)(de)風機以(yi)及水泵，它們在(zai)工(gong)作當(dang)中常常需要速度變化，高(gao)(gao)壓變頻(pin)(pin)器(qi)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)很好的(de)(de)符合了(le)該特征，滿足了(le)鋼鐵企業(ye)對(dui)(dui)于高(gao)(gao)壓大容量(liang)電機的(de)(de)節(jie)能(neng)要求。
1. 高壓變頻(pin)器工作特點
a. 波形完(wan)美(mei)
高壓變頻器(qi)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)符合我國(guo)的(de)(de)(de)規(gui)定，它對(dui)諧(xie)(xie)波(bo)進(jin)行(xing)抑(yi)制的(de)(de)(de)重(zhong)要方式(shi)就是(shi)設計多重(zhong)化的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)變壓器(qi)，然(ran)后形(xing)成多脈沖(chong)整(zheng)流。從理論方面來說，針對(dui)36脈沖(chong)整(zheng)流而言，其中(zhong)(zhong)35次(ci)(ci)及其以下(xia)的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)可以進(jin)行(xing)自動(dong)抵消。比如，某單位(wei)變壓器(qi)當中(zhong)(zhong)二次(ci)(ci)繞(rao)組(zu)包含(han)18個，使用三角形(xing)連(lian)接(jie)方式(shi)開展(zhan)連(lian)接(jie)，可以得(de)到6個不相(xiang)同的(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)組(zu)，電角度(du)差10度(du)，二極管整(zheng)流線路總共可以形(xing)成36脈波(bo)，對(dui)于當中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)開展(zhan)檢測，其畸變率(lv)遠遠低于要求(qiu)的(de)(de)(de)標準(zhun)，在(zai)沒有使用濾波(bo)器(qi)的(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)，其THD是(shi)2%。
b. 具有較高(gao)的輸入功率因數
干(gan)擾變頻(pin)器輸入功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)素(su)的(de)(de)(de)關鍵是(shi)(shi)其中間的(de)(de)(de)直(zhi)流環(huan)節，針對電(dian)(dian)壓(ya)源型(xing)而言，其中間的(de)(de)(de)直(zhi)流環(huan)節是(shi)(shi)電(dian)(dian)容(rong)，電(dian)(dian)容(rong)會(hui)給電(dian)(dian)機(ji)帶(dai)來無(wu)功(gong)電(dian)(dian)流，跟電(dian)(dian)網之(zhi)間是(shi)(shi)沒有無(wu)功(gong)交換(huan)的(de)(de)(de)，可以(yi)確保(bao)比較高的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)數(shu)；針對電(dian)(dian)流源型(xing)而言，它需(xu)要電(dian)(dian)網跟電(dian)(dian)機(ji)之(zhi)間進行無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)交換(huan)，高功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)素(su)很(hen)難被(bei)保(bao)障，而且如(ru)果(guo)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)負荷(he)減少的(de)(de)(de)時候，功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)素(su)也(ye)會(hui)隨之(zhi)減少。在(zai)高壓(ya)變頻(pin)器的(de)(de)(de)中間流程中，使用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)源型(xing)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)，所以(yi)，輸入功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)數(shu)是(shi)(shi)比較高的(de)(de)(de)。
c. 單元旁路功能
在高壓(ya)(ya)變(bian)頻器(qi)當(dang)(dang)中(zhong)，假如有一個單(dan)元(yuan)(yuan)出(chu)現故障(zhang)，與該單(dan)元(yuan)(yuan)對(dui)(dui)應的相將不會(hui)有電(dian)壓(ya)(ya)輸(shu)出(chu)，使得(de)電(dian)機缺相工作(zuo)(zuo)，該種情況(kuang)是(shi)絕對(dui)(dui)不允許出(chu)現的。所以(yi)，可(ke)以(yi)在高壓(ya)(ya)變(bian)頻器(qi)中(zhong)加入單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路功(gong)能，它的工作(zuo)(zuo)原理(li)是(shi)如果某單(dan)元(yuan)(yuan)產生(sheng)故障(zhang)之后，該單(dan)元(yuan)(yuan)會(hui)讓相對(dui)(dui)應的旁(pang)(pang)路接(jie)觸(chu)器(qi)作(zuo)(zuo)為旁(pang)(pang)路導(dao)通，自身不參加工作(zuo)(zuo)，變(bian)頻器(qi)還(huan)可(ke)以(yi)正(zheng)常運行。旁(pang)(pang)路時(shi)(shi)間在250ms以(yi)內，從(cong)物理(li)層面而言，這一時(shi)(shi)間段完全可(ke)以(yi)把(ba)故障(zhang)單(dan)元(yuan)(yuan)旁(pang)(pang)路掉。與此同時(shi)(shi)，高壓(ya)(ya)變(bian)頻器(qi)當(dang)(dang)中(zhong)還(huan)運用(yong)了中(zhong)性點(dian)漂移技術，可(ke)以(yi)確保三相線電(dian)壓(ya)(ya)的平衡。
d. 中性點漂移
高壓(ya)變(bian)頻器(qi)的(de)(de)(de)單元(yuan)旁路功能可以確保(bao)變(bian)頻器(qi)的(de)(de)(de)正常工(gong)作，然而在故障單元(yuan)被旁路以后，相對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)容量(liang)(liang)將會降低，使得(de)變(bian)頻器(qi)可以達(da)到的(de)(de)(de)最大速度在一定程(cheng)度上(shang)被降低。所(suo)以，應(ying)該(gai)對(dui)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)有效(xiao)電(dian)(dian)壓(ya)進(jin)行更好地(di)控(kong)制。變(bian)頻器(qi)在沒有單元(yuan)故障的(de)(de)(de)前(qian)提下，可以給電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)帶來100%的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)；如果某單元(yuan)被旁路，那么輸出的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)就不會再平(ping)衡，所(suo)以，考(kao)慮到單元(yuan)的(de)(de)(de)星形點(dian)是不斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)，與此同(tong)時(shi)，這(zhe)些星形點(dian)沒有跟電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)中(zhong)性(xing)點(dian)相連接，能夠(gou)對(dui)單元(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)相位(wei)角開展調(diao)整，進(jin)而獲得(de)平(ping)衡電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)，該(gai)種方(fang)式相當于(yu)在單元(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)指令矢量(liang)(liang)當中(zhong)增(zeng)加零序(xu)分(fen)量(liang)(liang)，被稱之為(wei)中(zhong)性(xing)點(dian)漂移。
2. 基本原理
a. 功率模塊結(jie)構(gou)
功率(lv)模塊(kuai)是基本的交一(yi)(yi)直(zhi)一(yi)(yi)交單相逆(ni)變電(dian)路(lu)，整流側(ce)是二極管三相全(quan)橋，通過針對IGBT逆(ni)變橋開(kai)展正弦(xian)PWM控制，可以獲得單相交流輸出。每一(yi)(yi)個功率(lv)模塊(kuai)構成和電(dian)氣性能是完全(quan)相同的，能夠進行(xing)互換。
輸(shu)入(ru)側是由移(yi)向(xiang)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器對每一個(ge)功(gong)(gong)(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)進行(xing)供電(dian)，移(yi)向(xiang)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器的(de)(de)副(fu)邊繞(rao)(rao)組(zu)能(neng)夠分成三組(zu)，結合模(mo)塊(kuai)串(chuan)聯級(ji)數以及電(dian)壓(ya)(ya)(ya)等級(ji)，通常由24、30、42、48脈沖系列(lie)等組(zu)成多級(ji)相互(hu)疊加的(de)(de)整流方法，能(neng)夠在很(hen)大程度上改進網側的(de)(de)電(dian)流波形，使其(qi)負載(zai)條(tiao)件下的(de)(de)網側功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)素靠近1，不需(xu)要任何諧波抑制裝置(zhi)以及功(gong)(gong)(gong)率(lv)因(yin)(yin)數補償(chang)。因(yin)(yin)為(wei)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器副(fu)邊繞(rao)(rao)組(zu)的(de)(de)獨(du)特(te)性，使得每個(ge)功(gong)(gong)(gong)率(lv)單元的(de)(de)主回(hui)路保持(chi)獨(du)立，類似(si)于常規低壓(ya)(ya)(ya)變(bian)頻(pin)器，方便采取當(dang)前的(de)(de)最新技術。
輸出側每(mei)(mei)一個(ge)單元(yuan)的(de)U、V輸出端子互(hu)相串(chuan)接而構成星形(xing)接法給電機(ji)供電，利用對(dui)每(mei)(mei)一個(ge)單元(yuan)的(de)PWM波形(xing)開(kai)展重組(zu)，可以得到結題正弦PWM波形(xing)。該種波形(xing)的(de)正弦度剛剛好(hao)，dv/dt比較小，對(dui)于(yu)電機(ji)以及電纜的(de)絕(jue)緣沒(mei)有損壞，不需要輸出過濾(lv)波器，就能(neng)夠增加(jia)輸出電纜的(de)長(chang)度，可以直接用在普通電機(ji)上(shang)。與此(ci)同時，電機(ji)的(de)諧(xie)波損耗大大降低，消除(chu)負載機(ji)葉片以及軸承(cheng)的(de)振動。
如果(guo)某一個(ge)功率模塊產(chan)生故障的(de)時(shi)候，利(li)用控制使得輸(shu)出端子短(duan)路(lu)，可以(yi)把該單元(yuan)旁路(lu)退出系統，變(bian)頻(pin)器就可以(yi)降額運行，這樣一來可以(yi)防(fang)止許多場合之(zhi)下(xia)的(de)停機(ji)造成的(de)損失。
b. 控制器
控制(zhi)器是(shi)由人(ren)機(ji)操(cao)(cao)作界(jie)(jie)(jie)面、PLC以及高(gao)速單片處理(li)器所構成(cheng)的(de)。其中人(ren)機(ji)操(cao)(cao)作界(jie)(jie)(jie)面具(ju)備(bei)三種配置：嵌(qian)入式工控機(ji)界(jie)(jie)(jie)面、標(biao)準操(cao)(cao)作界(jie)(jie)(jie)面、工控PC機(ji)界(jie)(jie)(jie)面，用(yong)戶(hu)可以結(jie)合需求開(kai)展選取。單片機(ji)進(jin)行PWM的(de)控制(zhi)。人(ren)機(ji)操(cao)(cao)作界(jie)(jie)(jie)面能夠解決(jue)用(yong)戶(hu)現場與高(gao)壓變頻調速系(xi)統的(de)接口問題，實現友好(hao)的(de)全中文監控界(jie)(jie)(jie)面，運用(yong)起來十分便捷，同時能夠進(jin)行網(wang)絡化(hua)控制(zhi)以及遠程監控。內(nei)置PLC是(shi)用(yong)在柜體內(nei)開(kai)關信號的(de)邏輯(ji)處理(li)，能夠跟用(yong)戶(hu)進(jin)行靈活的(de)現場接口，滿足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)需求。
控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)跟功(gong)率單元之間使(shi)用的是(shi)光(guang)纖(xian)通(tong)信技術，高壓部分與低壓部分可以進行可靠徹底的隔(ge)離，系統具備非(fei)常好的安(an)全性(xing)能，同(tong)時具備優質(zhi)的抗電磁干擾性(xing)能，在很大(da)程(cheng)度上提(ti)升可靠性(xing)。此(ci)外，在控制(zhi)(zhi)電源掉電的時候，控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)可以通(tong)過配置(zhi)的UPS繼續(xu)供電，使(shi)得(de)變頻器(qi)(qi)能夠持(chi)續(xu)運行。
3. 高壓變頻器在不銹鋼管廠中的(de)實際(ji)應用(yong)
在(zai)不銹鋼管(guan)廠當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)，經過(guo)電(dian)爐煉鋼的(de)(de)(de)主要材(cai)料(liao)就是(shi)一些鐵合(he)金、渣(zha)料(liao)以及廢鋼等，在(zai)電(dian)爐冶(ye)煉、加(jia)料(liao)以及出鋼等過(guo)程當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)會帶來一些污染。特(te)別是(shi)在(zai)冶(ye)煉的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化期間，會產生眾多的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)，含有非常大濃度的(de)(de)(de)煙塵，煙氣(qi)的(de)(de)(de)溫度也是(shi)最高的(de)(de)(de)。所以，在(zai)設(she)計電(dian)爐除塵系(xi)統的(de)(de)(de)時(shi)(shi)候，一般都(dou)是(shi)結合(he)這(zhe)短時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)最大排(pai)煙量來確定的(de)(de)(de)。在(zai)全部(bu)的(de)(de)(de)煉鋼過(guo)程當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)，吹氧(yang)(yang)期占(zhan)據比較大的(de)(de)(de)比例，在(zai)該段(duan)時(shi)(shi)間當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)，風(feng)機(ji)處在(zai)高負荷運(yun)(yun)行當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)，相比較來說，其他時(shi)(shi)段(duan)的(de)(de)(de)風(feng)機(ji)處在(zai)低工況運(yun)(yun)行中(zhong)(zhong)。
在(zai)浙江不(bu)銹鋼(gang)管廠電(dian)爐除塵(chen)系統改(gai)造過程當(dang)中(zhong)，系統的(de)(de)重(zhong)要參數包含：選取的(de)(de)除塵(chen)風機電(dian)機的(de)(de)型號是(shi)YKK800-8，它的(de)(de)額(e)定(ding)電(dian)壓是(shi)10000V，額(e)定(ding)電(dian)流是(shi)127A，額(e)定(ding)轉速是(shi)747r/min，額(e)定(ding)功率(lv)是(shi)1800kW。結合電(dian)爐煉鋼(gang)的(de)(de)不(bu)同(tong)時段設置三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)頻(pin)率(lv)，把煉鋼(gang)階(jie)段的(de)(de)信號傳(chuan)輸到高壓變頻(pin)器，在(zai)高壓變頻(pin)器接(jie)收信號之后，結合不(bu)同(tong)時期的(de)(de)要求進行(xing)頻(pin)率(lv)的(de)(de)調整，不(bu)但可(ke)以確保除塵(chen)的(de)(de)效果(guo)，而且熱量也(ye)不(bu)會被(bei)帶走(zou)。
綜上所(suo)述，本文(wen)對高壓變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)(de)具體(ti)特征、工(gong)作原理以及(ji)在不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)中的(de)(de)(de)(de)節能應(ying)用(yong)開展(zhan)了(le)探討。在本文(wen)中可(ke)以看到(dao)，高壓變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)可(ke)以實現比較好(hao)的(de)(de)(de)(de)節能作用(yong)，在系統改造(zao)之(zhi)后可(ke)以給不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)節省眾多的(de)(de)(de)(de)能源投(tou)入，減少了(le)煉(lian)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)成本。
