摘要：本文介紹了四拖三高壓變頻器在成都某鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐除塵風機上的應(yīng)用；說明其具有良好的可靠性，節(jié)能效果、應(yīng)用特點和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：除塵風機 高壓變頻器 四拖三

一、引言

  轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)，在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒。因此傳動設(shè)備的穩(wěn)定性對鼓風機的正常運行起著至關(guān)重要的作用。除塵風機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風機不能正常運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)人員的人身安全；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣；所以，和除塵風機配套的高壓調(diào)速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性。基于以上工作特點，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要要求如下： 1.要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。2. 要求變頻器有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機切換運行，保證設(shè)備不停機。3.調(diào)速范圍要大，效率要高。4.有共振點跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機避開共振點運行，讓風機不喘震。

二、除塵風機運行工藝

  在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，轉(zhuǎn)爐在兌鐵水、投料、吹煉、出渣及出鋼時產(chǎn)生的含塵高溫煙氣由轉(zhuǎn)爐封閉罩捕集，同時還捕集料倉上料及投料、鋼包熱修、中包熱修、精煉系統(tǒng)及RH系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣。各路煙氣匯總后，經(jīng)袋式除塵器除塵后由風機經(jīng)煙囪排入大氣。由于各生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的煙氣量不同，產(chǎn)生煙氣的時間不同，為提高煙氣捕集率、適應(yīng)冶煉工藝要求，在各煙氣除塵管道上設(shè)調(diào)節(jié)閥，并與工藝設(shè)備聯(lián)鎖。系統(tǒng)組成有: 各除塵點、除塵管道、袋式除塵器、風機、高壓電機、高壓變頻器、煙囪型高壓變頻器很好的完成了生產(chǎn)工藝的設(shè)計要求，通過上位機操作高壓變頻器精確控制高壓電機精準可靠運行，同時達到了節(jié)能減排的目的。

三、變頻系統(tǒng)方案

1、電機負載及配套的高壓變頻器參數(shù)：

電機負載信息：

額定功率：3150kW；額定電流：218A；額定轉(zhuǎn)速：993r/min

功率因數(shù)：0.88；額定電壓：10kV；負載類型：除塵風機

變頻器信息：

變頻器型號：GD5000-A4000-10-L；額定功率：3150kW

額定電壓：10kV；額定電流：231A；拖動方式：四拖三

2、一次回路方案

                                                 四拖三手動旁路系統(tǒng)圖

  四拖三手動旁路柜是由QS11、QS12、QS21、QS22 和QS31、QS32共6把隔離刀閘組成。一般情況下1# 、2#和3#變頻器分別對應(yīng)拖動M1、M2和M3號電機，備用變頻器在3臺變頻器檢修或故障時可拖動M1、M2和M3號電機，但不能同時拖動。

1) QS11和QS12和QS31機械閉鎖，不允許同時閉合；

2) QS21和QS22和QS32機械閉鎖，不允許同時閉合；

3) QS12和QS22和QS32電氣閉鎖，也不允許同時閉合；

4) 6把隔離刀閘操作時變頻器進線開QF1、QF2、 QF3和QF4必須處于斷開，且接地刀閘閉合狀態(tài)。

                                        應(yīng)用現(xiàn)場照片

四、英威騰變頻器方案特點

  該方案特點是每一臺變頻器都能夠選擇拖動三臺電機中的一臺，使用上更靈活一些；能夠在其中一臺變頻故障時，用另外一臺無故障且未運行的變頻器（指定的某一臺）來啟動該電機，使任何狀態(tài)下風機都是運行在變頻狀態(tài)，節(jié)能降耗。同時英威騰GD5000系列矢量型高性能變頻器采用電壓源型單元串聯(lián)多電平高-高解決方案，直接10kV輸入、10kV輸出，接線簡單、控制靈活。控制系統(tǒng)采用DSP+FPGA+ARM三核技術(shù)，內(nèi)部自帶單元旁路功能，單元故障時可選擇自動/手動同級旁路，同時支持中性點漂移技術(shù)。利用高壓變頻器無級調(diào)速功能與DCS的自動協(xié)調(diào)控制除塵系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢：

1) 實現(xiàn)本地和遠程DCS控制，就地控制是在變頻器處通過變頻器觸摸屏進行操作或應(yīng)急處理；遠方控制是在控制室內(nèi)進行，操作員通過DCS系統(tǒng)給定信號，調(diào)節(jié)變頻器，改變電機轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)風量的目的。

2) 風機為24H連續(xù)工作模式，對變頻調(diào)速系統(tǒng)可靠性要求高。變頻器自帶單元旁路功能及中性點便宜技術(shù)，可實現(xiàn)一個單元旁路后系統(tǒng)降額8%繼續(xù)運行。

3)  風機為平方轉(zhuǎn)矩負載，根據(jù)生產(chǎn)負荷變化情況，低轉(zhuǎn)速運行時間越長，其耗電越低，從而在滿足生產(chǎn)工藝的條件下實現(xiàn)節(jié)能降耗。

4) GD5000系列變頻器具有優(yōu)良的抗電網(wǎng)電壓波動性能。網(wǎng)側(cè)電壓在+10%～-15%之間波動時可做到滿載輸出。同時具有AVR功能，能夠根據(jù)母線電壓的波動自動調(diào)整輸出電壓。網(wǎng)側(cè)電壓在短時間小于85%～65%額定值或大于110%～120%額定值時，高壓變頻器降額運行不停機，可保證除塵風機穩(wěn)定運行，不至于影響生產(chǎn)和對環(huán)境造成污染。

5) 作為工藝循環(huán)中的關(guān)鍵負載，GD5000系列變頻器具有功率單元工作情況（溫度、直流母線電壓、電流等）的實時監(jiān)控功能，及時提供故障預(yù)判，保證設(shè)備可靠運行。

6) 高壓變頻器在20%負載以上效率高達96%，系統(tǒng)自身不會增加多余損耗。

7) 電機拖動風機實現(xiàn)軟起動（起動電流從零到額定值平滑過渡、無沖擊）和軟制動。避免了風門調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)的劇烈喘振現(xiàn)象。

8) 減小了對電機和風機軸承以及風機葉片的機械沖擊，可顯著提高其使用壽命，降低維護使用成本。

五、結(jié)束語

  經(jīng)過現(xiàn)場一段時間的設(shè)備運行，設(shè)備運行良好，設(shè)備運行頻率在35Hz~45Hz左右，取得良好的節(jié)能效果，并且實現(xiàn)了四臺變頻器拖動三臺電機三用一備運行。實現(xiàn)互為備用，徹底解決了因變頻器故障引起生產(chǎn)停頓。用戶對我公司方案還是很滿意的。英威騰高壓變頻器是一種高效、節(jié)能、無電網(wǎng)污染的變頻設(shè)備，性能優(yōu)異。該變頻器適用于大型風機、泵類負載，使用后可大大降低能耗，改善生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，并可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，延長設(shè)備的使用壽命，減少系統(tǒng)維護。

參考文獻：

【1】百度文庫《高壓變頻器在除塵風機上的應(yīng)用》

【2】深圳市英威騰電氣股份有限公司  《GD5000系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品說明書》