車間降溫_高壓變頻器在鶴崗礦務局熱電廠引風機上的應用工業自動

         二.調速方式的選擇
　　目前，大功率高壓異步電動機的主要調速方式有以下幾種：串級調速、液力偶合器調速及變頻調速等。
　　串級調速――優點是可以回收轉差功率，所以調速效率比較高，但存在的題目也很多：它不適合于鼠籠型異步電機，必須更換電機；不能實現軟起動，啟動過程非常復雜；啟動電流大；調速范圍有限；響應慢，不易實現閉環控制；功率因數和效率低，并隨轉速的調低急劇下降；很難實現同PLC、DCS等控制系統的配合，對進步裝置的整體自動化程度和實現優化控制無益；同時因控制裝置比較復雜、諧波污染大對電網有較大干擾；進一步限制了它的使用，屬落后技術。
　　液力偶合器調速――屬低效調速方式，調速范圍有限，高速丟轉約5%-10%，低速轉差損耗大,最高可達額定功率的15%,因效率與速度成正比，低速時效率極低，精度低、線性度差、響應慢，啟動電流大，裝置大，必須加裝在設備與電機之間，不適合改造；無法軟啟動，偶合器故障時，無法切換運行，維護復雜、用度大，不能滿足進步裝置整體自動化水平的需要。
　　高壓變頻器調速――由于應用了先進的電力電子技術、計算機控制技術、現代通訊技術和高壓電氣、電機拖動等綜合性領域的學科技術，因此具有其它調速方式無法相比的優點：
　�、僮冾l器采用液晶顯示數字界面，調整觸摸式面板，可隨時顯示電壓電流、頻率、電機轉速，可非常直觀地顯示電機在任何時間的實時狀態。
　�、诰�確的頻率分辨率和高的調速精度，完全可以滿足各種生產工藝工況的要求。
　　③高壓變頻用具有國際通用的外部接口，可以同可編程控制器（PLC）和工控機等各種儀表相連，并可與原設備控制回路相連接，構成部分閉環系統，如與原DCS系統實現數據交換和連鎖控制等。
　�、芫哂芯偷睾彤惖夭倏v功能，另可通過互聯網實現遠程監控功能。
　�、菥哂须娏﹄娮颖Ｗo和產業電氣保護功能，保證變頻器和電機在正常運行和故障時的安全可靠。
　�、揠姍C可實現軟啟動、軟制動；啟動電流小，小于電機的額定電流；電機啟動時間可連續可調，減少了對電網影響。
　�、邷p少配件的損耗，延長設備使用壽命，進步勞動生產效率。
　　綜合上述調速方式，我電廠選擇了當前最為先進的調速形式――高壓變頻調速，通過對眾多高壓變頻器廠家綜合考評，決定選用北京利德華福電氣技術有限公司生產的單元串聯多電平結構的高壓變頻器，該變頻用具有如下優點：
　�、僭趪鴥雀邏鹤冾l器廠家中業績最多，系統運行穩定；
　　②全中文界面顯示，適合國內用戶；
　�、坩槍�國內用戶量身定做，盡量考慮國內電網的綜合因素，在其可靠性，安全性方面有其獨到的技術上風；
　　④內置PLC，易于改變控制邏輯關系，適應多變的現場需要。

         三.系統配置方案
　　根據實際情況，四臺鍋爐風機變頻器及一臺給水泵變頻器的現場主回路均采用手動一拖一的方案，如右圖：
　　此結構是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（其中QF為原高壓開關柜內的斷路器）。要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。在檢驗變頻器時，有明顯斷電點，能夠保證人身安全，同時也可手動使負載投進工頻電網運行等。

              上述五臺高壓變頻器于2005年8月19日運抵現場，至10月1日，全部安裝調試完畢，并投進運行，累計工期為一個月。
　　用于鍋爐風機調速的變頻器安裝于零米處，在鍋爐主控間配備一臺上位機，同時對四臺風機變頻器進行監控。另外對原有高壓開關柜控制回路進行改造，從變頻器控制柜取一對常開節點串進高壓開關柜的分閘回路，該節點定義為“合閘答應”，閉合有效。當變頻器送控制電自檢正常后，該節點閉合，可以通過原有的合閘回路給變頻器送高壓電。另從變頻器控制柜取一對常開節點并進高壓開關柜分閘回路，該節點定義為“緊急分斷”，閉合有效，當變頻器運行中出現重故障時，變頻器將自動停機，同時該節點閉合，高壓開關跳閘，斷開變頻器主回路高壓電源，對變頻器進行及時有效的保護。給水泵變頻器的高壓開關柜除了上述改造外，在變頻器運行前還將原有的電機差動保護回路斷開，假如電機需要轉進工頻運行，則該保護投進。
　　鍋爐給水泵變頻器安裝于給水泵旁，將上位機監控系統安裝于給水泵操縱間內，對高壓開關柜同樣進行類似的改造，以滿足變頻器投運的要求。

         五.運行情況及節能分析
　　四臺鍋爐風機變頻器從投運以來一直正常運行，由于6號鍋爐不是采用DCS控制方式，爐控操縱盤上安裝空間有限，因此變頻器沒有使用硬連線方式進行遠程的控制，而是通過安裝一臺專用的監控上位機對變頻器進行啟動、停止及設定頻率等相應操縱。由于上位機無法安裝于司爐工正前方，在操縱及時性上難以保證，因此當前四臺鍋爐風機變頻器運時仍需要擋風板配合，即：根據鍋爐負荷情況，通過上位機將變頻器調整到較低的運行頻率（一般在40赫茲左右），擋風板開度在80%左右，當鍋爐風量需要微調時，通過擋風板進行及時調整，保證風量調節的及時性。
　　給水泵變頻器投運以來運行一直都很正常，在6號爐或7號爐單獨運行時，給水泵采用變頻器調速控制，將爐側給水閥門全部打開。進進冬季供熱后，6號爐和7號爐同時運行時，單臺給水泵需要滿負荷運行才能滿足負荷要求，因此需要將變頻器退出運行，電機轉進工頻運行。待用戶7號爐投進運行時（在建，220噸鍋爐），則可以實現兩臺給水泵同時運行，一臺工頻運行，另一臺變頻運行，變頻給水泵將起到補充給水的作用，通過變速電機來調整鍋爐給水量及給水壓力。
　　變頻器投進運行以來，節能效果明顯，風機節能數據如下：

        
注：以上按每年365天計算，按現在6號爐每年累計共運行10個月計算運行系數為：10/12=0.833 , 每年可節約電費為：158×0.833=131 萬元