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(fēng)機(jī)上的應(yīng)用；說(shuō)明其具有良好的可靠性，節(jié)能效果、應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：除塵風(fēng)機(jī) 高壓變頻器 四拖三

一、引言

  轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)，在吹煉過(guò)程中，爐口會(huì)排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃?xì)怏w和金屬顆粒。因此傳動(dòng)設(shè)備的穩(wěn)定性對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。除塵風(fēng)機(jī)是除塵凈化系統(tǒng)的動(dòng)力中樞，一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能威脅到現(xiàn)場(chǎng)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(fēng)機(jī)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(diǎn)，對(duì)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(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)故障。2. 要求變頻器有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機(jī)切換運(yùn)行，保證設(shè)備不停機(jī)。3.調(diào)速范圍要大，效率要高。4.有共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機(jī)避開共振點(diǎn)運(yùn)行，讓風(fēng)機(jī)不喘震。

二、除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行工藝

  在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，轉(zhuǎn)爐在兌鐵水、投料、吹煉、出渣及出鋼時(shí)產(chǎn)生的含塵高溫?zé)煔庥赊D(zhuǎn)爐封閉罩捕集，同時(shí)還捕集料倉(cāng)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(fēng)機(jī)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(shí)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(diǎn)、除塵管道、袋式除塵器、風(fēng)機(jī)、高壓電機(jī)、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(jì)要求，通過(guò)上位機(jī)操作高壓變頻器精確控制高壓電機(jī)精準(zhǔn)可靠運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

三、變頻系統(tǒng)方案

1、電機(jī)負(fù)載及配套的高壓變頻器參數(shù)：

電機(jī)負(fù)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(fù)載類型：除塵風(fēng)機(jī)

變頻器信息：

變頻器型號(hào)：GD5000-A4000-10-L；額定功率：3150kW

額定電壓：10kV；額定電流：231A；拖動(dòng)方式：四拖三

2、一次回路方案

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

  四拖三手動(dòng)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(duì)應(yīng)拖動(dòng)M1、M2和M3號(hào)電機(jī)，備用變頻器在3臺(tái)變頻器檢修或故障時(shí)可拖動(dòng)M1、M2和M3號(hào)電機(jī)，但不能同時(shí)拖動(dòng)。

1) QS11和QS12和QS31機(jī)械閉鎖，不允許同時(shí)閉合；

2) QS21和QS22和QS32機(jī)械閉鎖，不允許同時(shí)閉合；

3) QS12和QS22和QS32電氣閉鎖，也不允許同時(shí)閉合；

4) 6把隔離刀閘操作時(shí)變頻器進(jìn)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(chǎng)照片

四、英威騰變頻器方案特點(diǎn)

  該方案特點(diǎn)是每一臺(tái)變頻器都能夠選擇拖動(dòng)三臺(tái)電機(jī)中的一臺(tái)，使用上更靈活一些；能夠在其中一臺(tái)變頻故障時(shí)，用另外一臺(tái)無(wú)故障且未運(yùn)行的變頻器（指定的某一臺(tái)）來(lái)啟動(dòng)該電機(jī)，使任何狀態(tài)下風(fēng)機(jī)都是運(yùn)行在變頻狀態(tài)，節(jié)能降耗。同時(shí)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(jiǎn)單、控制靈活?？刂葡到y(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(shí)可選擇自動(dòng)/手動(dòng)同級(jí)旁路，同時(shí)支持中性點(diǎn)漂移技術(shù)。利用高壓變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速功能與DCS的自動(dòng)協(xié)調(diào)控制除塵系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢(shì)：

1) 實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程DCS控制，就地控制是在變頻器處通過(guò)變頻器觸摸屏進(jìn)行操作或應(yīng)急處理；遠(yuǎn)方控制是在控制室內(nèi)進(jìn)行，操作員通過(guò)DCS系統(tǒng)給定信號(hào)，調(diào)節(jié)變頻器，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。

2) 風(fēng)機(jī)為24H連續(xù)工作模式，對(duì)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(diǎn)便宜技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)單元旁路后系統(tǒng)降額8%繼續(xù)運(yùn)行。

3)  風(fēng)機(jī)為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷變化情況，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，其耗電越低，從而在滿足生產(chǎn)工藝的條件下實(shí)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(dòng)性能。網(wǎng)側(cè)電壓在+10%～-15%之間波動(dòng)時(shí)可做到滿載輸出。同時(shí)具有AVR功能，能夠根據(jù)母線電壓的波動(dòng)自動(dòng)調(diào)整輸出電壓。網(wǎng)側(cè)電壓在短時(shí)間小于85%～65%額定值或大于110%～120%額定值時(shí)，高壓變頻器降額運(yùn)行不停機(jī)，可保證除塵風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，不至于影響生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境造成污染。

5) 作為工藝循環(huán)中的關(guān)鍵負(fù)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(shí)時(shí)監(jiān)控功能，及時(shí)提供故障預(yù)判，保證設(shè)備可靠運(yùn)行。

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

7) 電機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)（起動(dòng)電流從零到額定值平滑過(guò)渡、無(wú)沖擊）和軟制動(dòng)。避免了風(fēng)門調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的劇烈喘振現(xiàn)象。

8) 減小了對(duì)電機(jī)和風(fēng)機(jī)軸承以及風(fēng)機(jī)葉片的機(jī)械沖擊，可顯著提高其使用壽命，降低維護(hù)使用成本。

五、結(jié)束語(yǔ)

  經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)一段時(shí)間的設(shè)備運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行良好，設(shè)備運(yùn)行頻率在35Hz~45Hz左右，取得良好的節(jié)能效果，并且實(shí)現(xiàn)了四臺(tái)變頻器拖動(dòng)三臺(tái)電機(jī)三用一備運(yùn)行。實(shí)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(duì)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(wú)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(fēng)機(jī)、泵類負(fù)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(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少系統(tǒng)維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

【1】百度文庫(kù)《高壓變頻器在除塵風(fēng)機(jī)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(shuō)明書》