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高压变频器在灵宝黄金冶炼厂鼓风机上的使用

2014-04-12 12:14:40

山东新风光电子科技发展有限公司 张文勇

灵宝黄金股份有限公司冶炼三分厂 李毅飞

Zhang Wenyong  Li Yifei

摘  要:本文偏重引见风景高压变频器在冶炼厂二氧化硫鼓风机上的使用状况,并对节能结果停止了阐发。

关键词: 高压变频器  鼓风机 使用

Abstract: The article introduces the application instances of Feng Guang high voltage inverter in Air Blower of Gold Refinery on Ling Bao, and analyses the power-saving effect.

Key Words: High voltage inverter  Air blower  Application

1弁言

  灵宝黄金股份有限公司为一家香港主板上市公司(股票代码:3330)。公司成立于2002年9月27日,位于国外第二大产金省河南省的“金城”——灵宝市。公司次要处置黄金(及其伴生元素) 开采、选冶、精辟、深加工与贩卖,主要产品为金锭,副产品为银、硫酸、电解铜及电解铜箔。公司现有3个分公司、19个子公司。部属灵宝黄金冶炼三分厂硫酸消费装备老化,该公司于2009年6月对该硫酸消费装备停止了革新,此中二氧化硫鼓风机(6KV440KW)改动了本来的阀门调理方法,接纳先辈的高压变频器调速体系,颠末市场和行业内调研,选用山东新风光电子科技发展有限公司消费的JD-BP37-450F系列高压变频器。

2项目革新

  革新中在排风机管道出口安装压力变送器以检测气体压力变革,并将输出旌旗灯号传输给高压变频器,高压变频器按照压力的变革来掌握机电转速,从而主动调理风机流量。当高压变频器调理体系发作毛病时,在高压变频器上能够挑选报酬大概主动旁路到工频运转。主回路革新图以下:

图1  JD-BP37-450F电气革新一次主回路示意图

电动机参数(沈阳机电股份有限公司)

风机参数(湖北风机厂)

3高压变频器道理

  3.1体系构造

  JD-BP37系列高压变频调速体系的构造见图2,由移相变压器、功率单元和控制器构成。6KV系列有5个功率单位,每15个功率单位串连组成一相。

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图2 高压变频器体系结构图

  3.2功率单位电路

图3 功率单位主电路图

   每一个功率单位构造上完全一致,能够交换,其主电路构造如图所示,为根本的交-直-交双向逆变电路,图中经由过程逆变块IGBT反并联的二极管组成三相全桥方法整流,整流后的给滤波电容充电,肯定母线电压, 经由过程对IGBT逆变桥停止正弦PWM掌握实现双向逆变。
   功率单位输出波形:

图4 单个功率单位输出波形

  3.3输入侧构造

  输入侧由移相变压器给每一个单位供电,每一个功率单位都接受机电电流、1/5的相电压、1/15的输出功率。15个单位在变压器上都有本人自力的三相输入绕组。功率单位之间及变压器二次绕组之间互相绝缘。二次绕组接纳延边三角形接法,目标是实现多重化,低落输入电流的谐波身分。

  本机中移相变压器的副边绕组分为三组,组成36脉冲整流方法;这类多级移相叠加的整流方法能够大大改进网侧的电流波形,使其负载下的网侧功率因数靠近1,输入电流谐波身分低。实测输入电流总谐波身分小于4%。

  3.4输出侧构造

图5  5个单位输出波形叠加图

  输出侧由每一个单位的U、V输出端子互相串接而成星型接法给机电供电,经由过程对每一个单位的PWM波形停止重组,可得到门路PWM波形。这类波形正弦度好,dv/dt小,可削减对电缆和机电的绝缘破坏,不必输出滤波器就能够使输出电缆长度很长,机电不需要降额利用,可间接用于旧装备的革新;同时,机电的谐波消耗大大削减,消弭了由此惹起的机械振动,减小了轴承和叶片的机器应力。图5为变频器输出的线电压门路PWM波形。

  3.5控制器

  控制器焦点由高速32位数字信号处理器(DSP)运算来实现,经心设想的算法能够包管机电到达最优的运转机能。人机界面供给友爱的全中文WINDOWS监控和操纵界面,同时能够实现长途监控和网络化掌握。内置PLC控制器用于柜体内开关旌旗灯号的逻辑处置,以及与现场各类操纵旌旗灯号和形态旌旗灯号的和谐,能够和用户现场灵敏接口,满意用户的特别需求,加强了体系的灵活性。

  数字信号处理器(DSP)相对模仿旌旗灯号处置有很大的优越性,表示在精度高、灵活性大、可靠性好、易于集成、易于存储等方面。传统的模仿旌旗灯号处置手艺正由全新的数字信号处置手艺(DSP)所替代。DSP是面向高速重复性数值运算密集型的实时处理。高机能DSP不只处置速度快,并且能够无连续的完成数据的及时输入与输出。DSP构造相对单一,遍及接纳汇编编程,其处置完成工夫的可猜测性要比构造和指令庞大、依赖于编译体系的一般微处理器强的多。它能够单周期完成这些乘加并行操纵,而一般微处理器需求最少4个指令周期,因而在不异的指令周期和片内指令缓冲条件下,是一般微处理器运算速度的4倍以上。

  另外,控制器与功率单位之间接纳多通道光纤通信手艺,高压部门和高压部门完整可靠断绝,体系具有极高的安全性,同时具有很好的抗电磁滋扰机能,而且各个功率单位的掌握电源接纳一个独立于高压体系的统一控制器,便利调试、维修、现场培训,加强了体系的可靠性。

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  控制器有一套独立于高压电源的供电系统,在不加高压的状况下,装备各点的波形与加高压状况根本类似,给整机可靠性、调试、培训带来了很大便利。

  体系接纳三次谐波抵偿手艺提高了电源电压利用率,操纵了调制旌旗灯号预畸变手艺,使电压利用率近似于1。体系还接纳了先辈的载波移相手艺,它的特性是单位输出的基波相叠加、谐波相互相抵消。以是串连后的总输出波形失真出格小。

4运转状况

  我们调试服务人员于2009年7月17号抵达现场,颠末三天的安装与调试后,装备一次胜利投入运转,按照管道压力变革,高压变频器不变运转于29Hz—46Hz,运转输入电流10A—32A,运转输出电流17A—36A,变频均匀运转电流24A。

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  按工频和变频运转实践电流计较,计较数据取2009年8月份手艺测定

  工频运转时,风门开度为2m阁下,运转电流在36A。

  工频运转时功率和耗电:

  P1= 1.732×6×36×0.87=325.47kW   

  N=325.47×24=7811.28kW•h

  变频器运转时,风门全开,均匀运转电流在24A,由变频器调理风机速度来满意风量要求。

  变频运转时功率和耗电:

  P2= 1.732×6×24×0.958=238.93kW   

  N=238.93×24=5734.32kW•h

  节电率:

  (7811.28-5734.32)/7811.28=26%

  节省电费计较:

  以电价0.6元/度为尺度,工频24小时耗电费: 

  7811.28×0.6=4686.77元

  变频24小时耗电量

  5734.32×0.6=3440.59元

  变频革新后,日节省电费:

  4686.77-3440.59=1246.18元

  一年以300天为尺度计较,年节约电费:

  1246.18×300=373854元。

6革新总结

  按照针对该项目标变频革新经历以及同类其他项目的理论成果,总结出风景高压变频器革新具有以下长处:

  (1)安装简朴。变频器安装在高压开关柜和机电之间,对原有接线窜改不大。

  (2)操纵简朴。直观的中文人机界面,装备具有开机、停机和频次调解等操纵。

  (3)调速光滑。可以停止无级调速,调速范畴宽,而且调速精度高。

  (4)节电较着。按照工况要求,变频器普通运转在30Hz阁下,实践输入电流不到额定电流的一半,节电率高达26%以上。

  (5)乐音低落。因为机电运转于较低转速上,运转乐音大大低落,机电的发热量也有较着降落。

  (6)庇护完美。变频调速体系具有完美的庇护功用,低落了机电运转中的故障率,而且启动安稳,启动电流小,对电网的打击量小,大大提高了可靠性。

  (7)输出谐波小。变频器输出契合IEEE STD 519 1992及国外供电部分对电压失真最严厉的要求,高于国标GB/T14549-93对谐波失真的要求,不需要接纳输出电抗器。

  (8)具有星点漂移功用。三相输出接纳单位串连构造,在运转中,假如有随便三个单位之内呈现毛病,变频器自己会主动旁路该单位,同时变频器主控体系具有星点漂移功用,使三相输出线电压连结均衡,不会对电动机形成倒霉影响。星点漂移功用实现了高压变频器在一个或多个单位发作毛病后,使其输出有用电压连结最大的幅值,使得高压变频器的可靠性上了一个台阶,最大限度地包管了变频器持续安全运转。

7结束语

  接纳高压变频器后机电可实现软启动,机电启动电流大大减小,其数值仅相当于额定电流,从根本上根绝了启动中机电销毁变乱,机电软启动将启动历程的机器打击减小到最小,从而耽误了传动安装及风机的使用寿命。同时,较小的启动电流对电网也不会发生大的打击,免去了高压电器开关被大电流击穿的伤害。接纳高压变频器可实现DCS掌握,大大提高了掌握精确性和消费安全性。我国冶炼烟气制酸SO2风机利用高压变频器,不只能够处理困扰企业的风机运转成绩,并且可节省大量电费。综合手艺经济状况阐发,灵宝黄金冶炼三分厂二氧化硫鼓风机接纳高压变频器调速是完整可行的。

  从现场运转状况来看,山东新风光电子科技发展有限公司消费的JD-BP37-450F高压变频器机能良好,运转可靠,有效地低落了生产成本,在消费质料本钱日趋增加的明天,经由过程有用的节能革新,具有较着的经济效益。

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