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高压变频器在罗茨鼓风机节能革新中的使用

2016-04-11 11:17:00
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新风光电子科技股份有限公司  刘清平  田利瑞  郭金星  郭冬梅
Liu Qingping  Tian Lirui  Guo Jinxing  Guo Dongmei
摘  要:本文引见了风景高压变频器在四川某矿业公司罗茨鼓风机革新中的使用状况。现场运转状况表白,接纳高压变频器对罗茨鼓风机停止调速节能,节能结果是较着的。
关键词:高压变频器  罗茨鼓风机  节能
This paper describes the application of the Fengguang brand high voltage inverter on the roots blower in a mining company of Sichuan.On-site operation show that the high-voltage inverter for Roots blower speed control, energy-saving effect is obvious.
Key words: High voltage inverter  Roots blower  Energy
1弁言
变频调速手艺以其杰出的调速机能、明显的节电结果,改进装备的运转工况,提高体系的安全可靠性,耽误装备使用寿命等长处,成为当代电力传动手艺的一个发展方向。而经由过程调理风门、挡板开度的巨细来调解受控工具的办法,不只掌握精度遭到限定,并且还形成大量的能源华侈和装备消耗。跟着当今社会市场竞争不竭加剧,接纳变频调速手艺对这类负载停止革新,成为社会的潮水。
2用户简介
四川某矿业有限公司是一家股份制民营企业,是我国西部地区装备、工艺和手艺较先辈、产品质量最好、生产能力较大、销量较大的铅锌消费企业之一。该公司有一个罗茨鼓风机,用于焙烧炉供气,焙烧炉一般消费时,需求连结氛围压力为13kPa阁下。但考虑到开炉及处置非常状况时的工艺要求,所选风机的富有量达50%阁下。因为罗茨鼓风机的风量余量很大,一般事情时,跟着炉子的产量和锌矿石成分的变革,风机的工况也须调解。为了调理送风量,采纳在送风管上放风,大量氛围排空,风机放空乐音很大,严峻影响了四周住民的糊口。
跟着市场竞争的加剧,该矿采纳各类步伐降本增效。尽人皆知,罗茨风机的风压是不受风机转速限定的,不管转速变革如何其风压能够连结根本稳定。而风量则与风机转速成反比的,即Q=KN,Q:暗示风量,N:暗示风机转速,K:为系数。
罗茨鼓风机属于恒转矩负载,其节电率与转速降成反比即N%=△N%,固然不同于普通风机、水泵节电率更高,但因它的功率较大,并且持续24小时事情的,开动工夫亦很长。因而节电潜力大,节电结果较着。
该公司指导基于低落生产成本和低落风机运转乐音两方面思索,决议选用变频器对罗茨风机停止革新。颠末招标,决议接纳新风光电子公司消费的JD-BP38-450F (450kW/10kV)高压变频器对罗茨鼓风机停止调速革新。
现场罗茨鼓风机参数如表1、表2所示。


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3 新风光JD-BP38系列高压变频调速体系手艺特性
风景牌JD-BP38系列高压变频器以高速DSP为掌握焦点,接纳无速度矢量掌握手艺、功率单位串连多电平手艺,属高-高电压源型变频器,其谐波目标远小于IEEE519-1992的谐波尺度,输入功率因数高,输出波形质量好,没必要接纳输入谐波滤波器、功率因数抵偿安装和输出滤波器;不存在谐波惹起的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等成绩,能够利用一般的异步电机。2007年,高压变频器被评为中国名牌产品,是海内高压变频器行业为数不多的两个名牌产品之一。具体来说,风景高压变频器除具有普通一般变频器的机能外,还具有以下凸起特性:
(1)接纳高速DSP作为中央处理器,运算速度更快,掌握更精准。
(2) 矢量掌握手艺,经由过程丈量和掌握交流电动机定子电流矢量,按照磁场定向道理别离对交流电动机的励磁电流和转矩电流停止掌握,从而到达掌握交流电动机转矩的目标。启动转矩大,转矩静态呼应快,调速精度高,带负载能力强。
(3)快速飞车启动功用。可以辨认机电的速度并在机电不停转的状况下间接起动。在变频器遭到负载打击庇护后可对其主动复位,然后再主动启动,便可制止主要场合(如水泥厂高温风机)变频庇护停机形成的丧失。快速飞车启动手艺可实现变频器在0.1s以内从庇护形态复位从头带载运行。
(4)工频/变频无扰切换手艺。如今的高压变频调速体系普通设置工频旁路切换柜,变频器发作毛病时能使高压机电转至工频运转,旁路切换有手动旁路和主动旁路切换两种型式,手动旁路需野生操纵,顺应于无备用安装或不重要的运转工况,主动旁路可在变频器发作毛病后间接主动转换至工频运转。新风光公司供给的主动旁路切换柜,不只可实现变频毛病状况下主动由变频转换至工频运转形态,还可实现在变频检验终了后由工频霎时转换至变频运转的功用,全部转换历程不会对用户装备的运转形成任何影响。
(5)电网瞬时掉电重启手艺,电网霎时掉电可主动重启,可供给最长60s的等待时间。
(6)线电压主动平衡手艺(星点漂移手艺)。变频器某相有单位毛病后,为了使线电压均衡,传统的处置办法是将另外两相的电压也降至与毛病相不异的电压,而线电压主动平衡手艺经由过程调解相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下包管最大的线电压平衡输出。
(7)振荡抑止手艺,机电轻载大概空载的时分会呈现部分不稳定征象,这时候电流幅值颠簸很大,电流的振荡有可能会招致体系由于过流或过压而触发庇护。新风光公司接纳良好的电流算法,有效地抑止电流的振荡,包管体系不变可靠的事情。
(8)多机主从掌握手艺,变频器具有主从掌握功用,多台变频器之间可经由过程数据总线构成主从掌握网络。将其中的一台设为主机,其他设为从机,主机及时收罗各从机的形态信息,同时发送给各从机频次、转矩指令,实现各台变频器的功率均衡和综合掌握。该手艺适用于皮带机、摩擦式提拔机等需求功率均衡掌握的场合。
(9)输出电压主动稳压手艺,变频器及时检测各单位母线电压,按照母线电压调解输出电压,从而实现主动稳压功用。制止电网颠簸对输出电压的影响。
(10)毛病单位热复位手艺,若单位在运转中毛病,且变频器对其旁路持续运转,此时可在运转中对毛病单位停止复位,没必要等变频器停机。
(11)单位直流电压检测:及时显现检测体系的直流电压,从而实现输出电压的优化掌握,低落谐波含量,包管输出电压的精度,提拔体系掌握机能,并可使包管运转保护职员实现对功率单位运行状况的片面掌握。
(12)具有突发相间短路庇护功用。假如因为装备缘故原由及其他缘故原由形成输出短路,此时假如变频器不具有相间短路庇护功用,将会招致重大事故。变频器在发作相似成绩时可以立刻封闭变频器输出,庇护装备不受损伤,制止变乱的发作。
(13)限流功用:当变频器输出电流超越设定值,变频器将主动限定电流输出,制止变频器在加减速历程中或因负载忽然变革而惹起的过流庇护,最大限度削减停机次数。
(14)多种掌握方法,可选择本机掌握、远控盒掌握、DCS掌握撑持MODBUS、PROFIBUS等通信和谈频次设定能够现场给定、通信给定等撑持频次预设、加减速功用。
4 高压变频器主回路掌握计划
高压变频器装备安装在风机值班室内,原高压柜至机电的高压电缆用做革新时机电至变频器毗连电缆,变频器至高压柜电缆从头敷设,同时敷设集控室至高压变频器的掌握电缆用于变频器的长途掌握,收罗现场装备形态旌旗灯号,实现装备的及时调理及旌旗灯号反应。另外还需敷设一根高压柜至变频器的掌握电缆,用于高压柜合闸许可和高压柜告急分闸掌握。
一次接线如图1所示。

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图1 手动旁路柜
图1旁路柜中,共有3个高压断绝开关,为了确保不向变频器输出端反送电,K2与K3接纳电磁互锁操动机构,实现电磁互锁。当K1、K3闭合,K2断开时,机电变频运转;当K1、K3断开,K2闭合时,电机工频运转,此时变频器从高压中断绝出来,便于检验、保护和调试。
旁路柜必需与下级高压断路器DL连锁,DL合闸时,绝对不允许操纵旁路断绝开关与变频输出断绝开关,以避免呈现拉弧征象,确保操纵职员和装备的安全。
毛病分闸:将变频器“高压分断”旌旗灯号与旁路柜“变频投入”旌旗灯号串连后,并联于高压开关分闸回路。在变频投入形态下,当变频器呈现毛病时,分断变频器高压输入;旁路投入形态下,变频器毛病分闸无效。
庇护:连结原有对机电的庇护及其整定值稳定。
5罗茨鼓风机革新运转状况
罗茨鼓风机高压变频器一次正式投入运转,至今运转一般两年。革新到达了预期目标。罗茨鼓风机机电电流大大减小,风机运转噪声大大低落。变频运转后,送风管上防风管封闭,按照焙烧炉生产量的巨细,随时调理罗茨鼓风机的风量巨细,满意消费沸腾炉的工艺要求,并且现场职员操纵十分便利。
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2015年6月该公司节能服务中心随机对罗茨鼓风机高压变频器停止了测试,记载数据如表3所示。


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按照表3,罗茨鼓风机工频运转时,功率因数取0.8,电源电压10.20kV,计较每小时耗电为:327.9kW。罗茨鼓风机变频运转时,功率因数为0.97,变频输入电压10.20kV,计较每小时耗电为:169.5kW。较工频运转时每小时节省电量158.2kW。每一年运转300d,天天运转24h,那么年节约电量:158.2kW×24h×300d=113.9万kW• h。
经由过程以上变频运转数据,在与消费工况根本不异的工频运转比拟,机电电流、耗损功率大大减小,节能结果长短常较着的。
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(1)有效地改进了现场运转情况。接纳变频调速后,大大削减了风机管道震惊频次和乐音。消弭了风机的旁路放空噪声,处理了风机扰民成绩,改进了工人的事情情况。
(2)削减了保护工作量和维护费用,耽误了装备的使用寿命。因为接纳了变频调速手艺,机电启动、调速安稳,不存在启动电流打击,并且罗茨鼓风机和驱动机电都处于相对额定转速较低的转速上,因此其零部件的机器磨损削减,低落了维护费用,耽误了风机使用寿命。
(3)改动了已往以调理出口氛围排放方法来调理风量的生产方式,劳动强度减轻,调理的及时性好,提高了产物的合格率。
6 结束语
该罗茨风机颠末变频革新以后,不只到达了优良的节能结果,低落了乐音,而且提高了企业的产品质量。跟着国度对节能减排的愈来愈正视,企业经由过程各类步伐低落生产成本,此中变频手艺起到了重要作用。
参考文献
[1]新风光电子使用手册[Z] 新风光电子科技股份有限公司

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