0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

HARSVERT-A高压变频器的特点、原理及在除尘系统中的应用

电子设计 来源:变频器世界 作者:孙鹏 2020-12-01 10:10 次阅读

一、前言

时光荏苒,斗转星移。弹指间,攀钢提钒炼钢厂的大方坯连铸、两座新转炉以及除尘系统拔地而起,无不成为每个炼钢厂人的骄傲,尤其是除尘系统的新建与改造,对大惯量高压除尘风机的运行要求很高。因此,我厂采用了国内外五大公司的高压变频技术,包括北京利德华福电气技术有限公司、东方日立(成都)电控设备有限公司、美国罗克韦尔公司、美国罗宾康公司、法国阿尔斯通公司,分别使用的高压变频器有:HARSVERT-A(4台)、DHVECTOL-DI03000/06B(1台)、PowerFlex7000(3台)、NBH(1台)、ALSPAMD2000(2台),这五种高压变频器已成为攀钢提钒炼钢厂除尘系统中的一道风景线,许多企业都来此参观。其中,北京利德华福高压变频器(HARSVERT-A)的应用最为广泛,主要用于攀钢提钒炼钢厂的6#、7#转炉的二次高压除尘风机(功率1600kW);4#、5#转炉一次高压除尘风机(功率1400kW)的变频调速。

二、HARSVERT-A高压变频器的系统原理及特点

1、高压变频器功率单元结构原理

功率单元结构原理(图1),是由二极管整流的三相全控桥、低压绝缘栅双极型晶闸管IGBT)逆变桥、电容器组等元件组成的控制回路,为基本的交-直-交单相逆变电路,通过对IGBT逆变桥进行正弦脉冲宽度调制(PWM)控制,可得到功率单元输出的PWM波形(图2)。每个功率单元结构一致,可以互换,而且当某个功率单元出现故障时,封锁该功率单元IGBT的触发信号,然后让旁路SCR导通,将这个功率单元隔离出去,而不影响其他功率单元的运行,减少除尘风机停机造成的经济损失,正好适应了攀钢提钒炼钢厂的生产节奏。

HARSVERT-A高压变频器的特点、原理及在除尘系统中的应用

2、高压变频器的系统结构

HARSVERT-A高压变频器属于“高-高”电压源型变频器,由移相变压器、功率单元、控制器、工控机、内置PLC(S7-200)、液晶触摸屏、外部接口、温控器、检测装置、报警装置等设备组成(图3)。输入侧由移相变压器给每个功率单元供电,移相变压器的阀侧绕组分为三相(A、B、C三相),构成30脉冲整流方式,采用多级移相叠加的整流方式使负载下的网侧功率因数为0.96(﹥20%负载)接近1,可大幅度改善网侧的电流波形。输出侧由每个功率单元的U、V相输出端子相互串联而成星型接法给电机供电,通过对每个功率单元的PWM波形进行重组,可得到阶梯PWM波形(图4),这种波形接近于标准正弦波,无须输出电抗器滤波,可减少对电机和电缆的绝缘的损坏,对输出电缆的长度无特殊的要求。

3、高压变频器的电压叠加原理

移相变压器的阀侧绕组分为A、B、C三相,每相上有5个功率单元串联,共15个功率单元,每个功率单元的相电压为690VAC,每相的相电压为:

4、高压变频器工频旁路结构

工频旁路是在高压变频器出现故障时为保证生产继续进行,所采用直接工频启动电机的一种启动方式。攀钢提钒炼钢厂采用了一带一手动旁路(图6)和自动旁路(图7)两种形式。工频旁路系统的使用,避免了因变频器故障而造成高压除尘风机停机所带来的影响,确保了攀钢提钒炼钢厂生产顺利进行,使攀钢提钒炼钢厂的安全环保事业持续稳定发展。

三、HARSVERT-A高压变频器与电流源高压变频器的比较

攀钢提钒炼钢厂现使用的高压变频器有HARSVERT-A高压变频器(电压源型)和其他电流源型高压变频器,他们之间的比较见(表1)。根据现场情况和维护人员的反映,认为HARSVERT-A高压变频器操作简单,维护方便。从(表1)中亦可看出。

四、使用HARSVERT-A高压变频器后的优越性

1、节能方面

以4#、5#转炉为例,每座转炉公称容积为120T,平均铁水装入量为120T,最大铁水装入量为140T,最大炉气量为60000Nm3/h,吹炼时间为10min,冶炼周期为20min,炉气含尘量为80g/Nm3——120g/Nm3,风机升压为19000Pa,风机额定转速为1480rpm,电机电压为6kV,电机功率为1400kW。转炉的冶炼工艺从图8中可看出,A点到B点为兑铁加废钢时间2分钟,B点到C点为风机升速时间1分钟,C点到D点为吹炼时间10分钟,D点风机开始减速,D点到E点为测温取样时间1分钟,E点到F点为倒渣出钢时间5分钟,F点到G点为倒残渣时间1分钟。整个转炉的冶炼周期为20分钟,在C点到D点吹炼时变频器以高速35Hz运行,其它阶段变频器以低速18Hz运行。以前没有采用高压变频器时,在整个转炉的冶炼阶段都是工频50Hz运行,4#、5#转炉一次除尘风机月耗电量约为1680000kW?h,而使用了高压变频器后,4#、5#转炉一次除尘风机月耗电量约为1050000kW?h,根据电费0.55元/度计算,每月可节约电费约34.6万元。

2、增效方面

使用了高压变频器后,除尘风机根据冶炼工艺处于较低频率下运行,电流很小;另外实现了软启动,避免了启动瞬间大电流对电机和电网的冲击,减少了对风机轴承、叶轮的磨损;而且也减少了风机换转子的次数,每月可增加冶炼时间5小时,按每炉钢120T,冶炼周期为20min/炉,每吨钢200元利润计算如下:

每月可多产钢:5×60÷20=15(炉)

每炉钢按120吨计算,可多产钢:120×15=1800(吨)

每吨钢按200元计算,每月可创效益:1800×200=36(万元)

五、结论

利德华福高压变频器(HARSVERT-A)在攀钢提钒炼钢厂已运行了几个月,其性能稳定,节能明显,大大提高了除尘系统的工作能力,改善了工作环境,提高了生产率,对安全环保事业的发展起到了一定的作用。因此,高压变频器在除尘系统中的应用是不可缺少的,在同行业中有很好的推广性!

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电容器
    +关注

    关注

    64

    文章

    6205

    浏览量

    99326
  • 晶闸管
    +关注

    关注

    35

    文章

    1098

    浏览量

    77097
  • 变频器
    +关注

    关注

    251

    文章

    6507

    浏览量

    144274
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    什么是高压变频器原理

    什么是高压变频器原理 高压变频器(在国外称变频器)自上个世纪九十年代中期开始
    发表于 05-13 14:49 2183次阅读

    变频器及PLC系统热力站控制的应用

    变频器及PLC系统热力站控制的应用 本文着重介绍了变频器及PLC集中供暖
    发表于 06-13 15:47 1934次阅读
    <b class='flag-5'>变频器</b>及PLC<b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>在</b>热力站控制<b class='flag-5'>中</b>的应用

    PLC国产高压大功率变频器的运用

    PLC国产高压大功率变频器的运用 国产高压变频器
    发表于 06-17 14:41 1237次阅读
    PLC<b class='flag-5'>在</b>国产<b class='flag-5'>高压</b>大功率<b class='flag-5'>变频器</b><b class='flag-5'>中</b>的运用

    关于高压变频器的一些知识

    关于高压变频器的一些知识 摘要:高压变频器主电路不像低压
    发表于 07-08 10:53 2607次阅读
    关于<b class='flag-5'>中</b>、<b class='flag-5'>高压</b><b class='flag-5'>变频器</b>的一些知识

    电抗变频器系统的应用

    电抗变频器系统的应用 摘要:介绍了交流进线电抗、直流电抗
    发表于 07-16 08:35 1653次阅读
    电抗<b class='flag-5'>器</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>变频器</b><b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>中</b>的应用

    三垦高压变频器

    三垦高压变频器 1、SUPERDRIVE A7系列高压变频器产品概述 SUPERDRIVE A
    发表于 12-14 10:35 2034次阅读

    绿色环保高压变频器特点介绍

      变频调速是目前世界公认的理想的节电调速技术。然而高压变频调速却很少使用。阻碍高压变频器推广
    发表于 10-28 11:50 873次阅读

    级联型变频器高压大功率电机软启动的应用

    为了解决高压大功率电机软启动技术实现难的问题,文中介绍一种基于单元级联型高压变频器的电机软起动应用方法,利用高压大功率变频器
    发表于 08-19 17:46 69次下载
    级联型<b class='flag-5'>变频器</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>高压</b>大功率电机软启动<b class='flag-5'>中</b>的应用

    基于高压变频器风力发电的应用设计

    介绍了多电平高压变频器的原理及其某公司风力发电机组全功率实验系统的应用情况,提出了高压
    发表于 10-12 10:31 9次下载
    基于<b class='flag-5'>高压</b><b class='flag-5'>变频器</b><b class='flag-5'>在</b>风力发电<b class='flag-5'>中</b>的应用设计

    高压变频器的组成及工作原理

    高压变频器指的是串联叠加性高压变频器,即通过采用多台单相三电平逆变器串联连接,输出可变频变压的高压
    发表于 05-26 11:50 1.9w次阅读

    ACS1000系列高压变频器连续混炼机的应用

    本文介绍了ABB 公司的A CS1000 系列高压变频器连续混炼机的应用, 并详细介绍了变频系统
    发表于 05-17 10:15 10次下载

    高压变频器与低压变频器的作用及区别

    高压变频器主要用于工业领域的大功率应用,而低压变频器则适用于家庭和小型设备的低功率应用。它们电压范围、功率级别和适用场景上存在明显的区别。
    发表于 07-25 10:57 1505次阅读

    变频器如何除尘

    维护保养的重要一环。 变频器内部主要包括散热、风扇、电路板等部件,这些部件长时间运行后会吸附大量的灰尘,影响设备的散热效果和运行稳定性。除尘的目标就是清洁这些部件,保持设备的正常运
    的头像 发表于 12-29 09:49 914次阅读

    高压变频器电力系统的应用

    电力系统的可持续发展提供新的机遇和挑战。本文将对高压变频器电力系统的应用进行深入研究,以期为
    的头像 发表于 06-24 14:11 642次阅读

    高压变频器工作原理 高压变频器日常维护保养

    采用多台单相三电平逆变器串联连接,输出可变频变压的高压交流电。大量研究表明,高压变频器的故障率随温度升高而成指数的上升,使用寿命随温度升高而成指数的下降。所以
    的头像 发表于 11-20 15:20 121次阅读