高压变频器在转炉一次除尘风机中的应用(1).pdf

195 电力技术 1 引言 唐山国丰 80 吨转炉一次除尘采用的是半干法除尘系统，除尘 风机原采用的是液力耦合器调速的控制方式。除尘风机电机型号为 YB710M2-4，额定电压 10KV，额定功率 1250KW，额定转速 1490r/ min。在实际生产过程中，风机控制分为两个阶段，兑铁、溅渣、等 待为风机低速阶段，此时风机转速为 650r/min，吹炼为风机高速阶段， 此时风机转速为1350r/min。 因为液力耦合器具有调速范围小、 精度低、 输出效率不高的缺点，造成风机无法实现更为合理的转速控制，造成 电能的过多消耗。并且由于液力耦合器已使用多年，现故障率已较高， 对生产已造成很大的影响，因此决定对除尘风机进行高压变频改造。 2 高压变频器的组成 此次改造采用的是采用的是汇川 HD90-J100/2000-DNT 型高压变 频器，主要由以下 4 部分组成手动旁路柜、变压器柜、功率单元柜、 控制柜。手动旁路柜是为了保证负载不间断的运行而设置的，在变频 器发生故障后可以变频控制手动切换到工频控制。变压器柜内装有干 式移相变压器，对输入的 10KV 高压进行隔离、移相、整流后，输出 相互有相位差的低压电，分别接到每一相的功率单元的输入端。功率 单元柜共有 24 个功率单元，分属 3 相，每相 8 个功率单元串联，功 率单元实际为单相桥式变频器，由输入变压器的副边绕组供电，整流、 滤波后由 IGBT 以 PWM 方法进行控制，输出可变频、变压的交流电， 串联叠加后可输出 050HZ，线电压为 10KV 的三相交流电，以驱动 交流电动机。控制柜内装有一套主控制器，主控制器根据控制命令、 给定信号机运行信息、应答信息进行运行控制、状态分析、故障诊断 等运算，检测出故障后按故障性质进行故障处理，如封锁系统、高压 跳闸等，并给出相应故障信号。 高压变频器在转炉一次除尘风机中的应用 马云鹏 , 周建新 （华北理工大学电气工程学院 , 河北 唐山 063009） 摘 要高压变频器因其具有调速范围广、调速精度高、系统可靠性高等优点从而在转炉一次除尘风机系统中得到了广泛的应用。本文主要对 高压变频器的原理、控制方式进行了探讨，对比了系统改造前后在节能方面上的优势。 关键词高压变频器；液力耦合器；技能；PLC DOI10.16640/ki.37-1222/t.2017.19.174 图 1 10KV 高压变频器系统组成 3 高压变频器的控制方式 3.1 本地控制 变频器的本地操作是通过控制柜柜门上的触摸屏来实现的，触摸 屏是高压变频器标准配置的人机界面（简称 HMI）。在 HMI 上可以 完成变频器的所有操作内容，如状态监控、参数设置、趋势曲线、 状态预警、运行日志等内容。 3.2 远程控制 高压变频器的远程控制是通过开关量和模拟量来实现的。PLC 输 出启动、停止开关量信号到 I/O 接口板数字量输入，变频器主控制器 根据接收到的信号控制变频器做出相应的动作。PLC 输出的 4-20mA 信号输送到 I/O 接口板的模拟量输出，转换成速度信号后，控制电机 的转速。 4 运行分析对比 状态阶段转速 /r/min电流 /A时间 /min 改造前 高速 低速 1350 650 80 39 19 15 改造后 等待178105 兑铁894523 前期1073623 中期13147812 后期1013584 溅渣477288 表 1 改造前后运行参数对比 通过表 1 可知，转炉的平均冶炼周期为 34 分钟。改造前，兑铁 和吹炼为风机的高速阶段，电流为 80A，其余时间为风机低速阶段， 电流为 39A，每天按照生产 34 炉计算，每天的耗电量为 801034 1960391034156011928kWh。改造后，控制阶段分为 5 个，等待阶段耗电量 101034560283kWh，兑铁阶段耗电量 521034360884kWh， 吹炼前期阶段耗电量 6210343 601054kWh，吹炼中期阶段耗电量 78103412605304kWh， 吹炼后期阶段耗电量 5810344601315kWh，溅渣阶段耗电量 2810348601269kWh，总共耗电量为 10109kWh，每天节省电 量为 11928-101091819kWh。一台风机全年运行时间按照 340 天计算， 电费成本为 0.53 元 / 度，全年可节约电费 18190.53340327784 元。 5 结语 改造后，不仅实现了更为合理的阶段控制，节省了电能，而且启 动电流小，较少了风机启动时对电网的冲击，并且由于在变频器出现 故障后可以手动的切换到工频运行，是系统运行的稳定性更加可靠。 参考文献 [1] 于寿海 , 纪马力 , 王力等 . 高压变频技术在酒钢炼钢一次除尘 风机系统的应用 [J]. 甘肃冶金 ,201502127-129.DOI10.3969/ j.issn.1672-4461.2015.02.037. [2] 任兆华 , 王君连 , 刘松斌等 . 除尘风机的高压变频节能改造 [J]. 冶金自动化 ,2011,350165-68. [3] 胡炫 , 朱虎 , 杨志等 . 高压变频器在发电厂引风机上的应用与 节能分析 [J]. 电机与控制应用 ,2010,370237-39.DOI10.3969/ j.issn.1673-6540.2010.02.010.