高壓變頻器在鍋爐二次風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用有哪些?

作者: 2013年07月22日 來(lái)源: 瀏覽量:
字號(hào):T | T
高壓變頻器的工作原理   高壓變頻器是一種串聯(lián)疊加性高壓變頻器,即采用多臺(tái)單相三電平逆變器串聯(lián)連接,輸出可變頻變壓的高壓交流電。按照電機(jī)學(xué)的基本原理,電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式:n=(1一s)60f/p=n。&tim

    高壓變頻器的工作原理

  高壓變頻器是一種串聯(lián)疊加性高壓變頻器,即采用多臺(tái)單相三電平逆變器串聯(lián)連接,輸出可變頻變壓的高壓交流電。按照電機(jī)學(xué)的基本原理,電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式:n=(1一s)60f/p=n。×(1一s)(P:電機(jī)極對(duì)數(shù);f:電機(jī)運(yùn)行頻率;s:滑差)從式中看出, 電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。正比于電機(jī)的運(yùn)行頻率(n。=60fp),由于滑差s一般情況下比較小(0-0.05),電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。,所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率f,就能改變電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。電機(jī)的滑差s和負(fù)載有關(guān),負(fù)載越大則滑差增加,所以電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速還會(huì)隨負(fù)載的增加而略有下降。
  變頻器本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成。三相高壓電經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)入,經(jīng)輸入降壓、移相給功率單元柜內(nèi)的功率單元供電,功率單元分為三組,一組為一相,每相的功率單元的輸出首尾相串。主控制柜中的控制單元通過(guò)光纖時(shí)對(duì)功率柜中的每一功率單元進(jìn)行整流、逆變控制與檢測(cè),這樣根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)操作界面進(jìn)行頻率的給定,控制單元把控制信息發(fā)送到功率單元進(jìn)行相應(yīng)得整流、逆變調(diào)整,輸出滿足負(fù)荷需求的電壓等級(jí)。
  移相式變壓器
  移相變壓器的副邊繞組分為三組,構(gòu)成X脈沖整流方式;這種多極移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形,使負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。另外,由于副邊繞組的獨(dú)立性,使每個(gè)功率單元的主回路相對(duì)獨(dú)立,這樣大大提高了可靠性。
  智能化功率單元
  所有的功率模塊均為智能化設(shè)計(jì)具有強(qiáng)大的自診斷指導(dǎo)能力,一旦有故障發(fā)生時(shí),功率模塊將故障信息迅速返回到主控單元中,主控單元及時(shí)將主要功率元件IGBT關(guān)斷,保護(hù)主電路;同時(shí)在中文人機(jī)界面上精確定位顯示故障位置、類別。在設(shè)計(jì)時(shí)已將一定功率范圍內(nèi)的單元模塊進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化考慮,以此保證了單元模塊在結(jié)構(gòu)、功能上的一致性。當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí),在得到報(bào)警器報(bào)警通知后,可在幾分鐘內(nèi)更換同等功能的備用模塊,減少停機(jī)時(shí)間。
  6kV電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電,功率單元為三相輸入,單相輸出的交直流PWM電壓源型逆變器結(jié)構(gòu),相鄰功率單元的輸出端串聯(lián)起來(lái),形成Y接結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出,供給高壓電動(dòng)機(jī)。6kV電壓等級(jí)的高壓變頻器,每相由六個(gè)額定電壓為600V的功率單元串聯(lián)而成,輸出相電壓最高可達(dá)3464V,線電壓達(dá)6000V左右。改變每相功率單元的串聯(lián)個(gè)數(shù)或功率單元的輸出電壓等級(jí),就可以實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的高壓輸出。每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電,功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法,實(shí)現(xiàn)多重化,以達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。6kV電壓等級(jí)的變頻器,給18個(gè)功率單元供電的18個(gè)二次繞組每三個(gè)一組,分為6個(gè)不同的相位組,互差10度電角度,形成36脈沖的整流電路結(jié)構(gòu),輸入電流波形接近正弦波,這種等值裂相供電方式使總的諧波電流失真大為減少,變頻器輸入的功率因數(shù)可達(dá)到0.95以上。
  雙DSP控制系統(tǒng)
  主控器的核心為雙DSP的CPU單元,使指令能在納秒級(jí)完成。這樣CPU單元可以很快的根據(jù)操作命令、給定信號(hào)及其它輸入信號(hào),計(jì)算出控制信息及狀態(tài)信息,快速的完成對(duì)功率單元的監(jiān)控。
  GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控
  通過(guò)FTU配網(wǎng)裝置,將采集到的實(shí)際頻率、定子電壓、定子電流、壓力以及系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)量和報(bào)警信息等等數(shù)據(jù),利用GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器,后臺(tái)服務(wù)器可根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果作出相應(yīng)的處理操作,包括監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、電流、電壓的超標(biāo)報(bào)警,這樣就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以確定安全情況和運(yùn)行情況。大幅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、操作方式更加靈活、同時(shí)也減少了維護(hù)費(fèi)用。

高壓變頻器在二次風(fēng)機(jī)的安裝應(yīng)用

  二次風(fēng)機(jī)的作用是克服空氣預(yù)熱器、風(fēng)道、燃燒器的阻力,輸入燃燒風(fēng),維持燃料充分燃燒。一旦二次風(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。所以,和二次風(fēng)機(jī)配套的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng),要求具有極高的可靠性。二次風(fēng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)如下:
  二次風(fēng)機(jī)銘牌參數(shù)
  型號(hào):JLY75-13A
  功率:450KW
  風(fēng)量:199801m /h
  風(fēng)壓:5096Pa
  主軸轉(zhuǎn)速:960 r/min
  制造廠家:濟(jì)南風(fēng)機(jī)廠
  二次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)
  電機(jī)型號(hào):Y4501-6
  額定電壓:6000V
  額定功率:450KW
  額定電流:55A
  額定轉(zhuǎn)速:990r/rain
  絕緣數(shù)級(jí):F級(jí)
  接線方式:Y接
  額定功率因數(shù):O.84
  變頻器的安裝改造
  變頻器主回路接線圖如下:
  變頻器采用的PowerSmart高壓大功率變頻器,其中QF為高壓斷路器,Qs1為電動(dòng)機(jī)工頻隔離開(kāi)關(guān),Qs 2、QS3為電動(dòng)機(jī)變頻隔離開(kāi)關(guān),QS1、QS2與QS3互鎖。從系統(tǒng)的原理圖中可看出,進(jìn)行變頻改造對(duì)原系統(tǒng)改動(dòng)較小,可在較短時(shí)間內(nèi)完成改造方案,QS1的加入可使變頻在有故障的情況下工頻旁通。
  變頻裝置工作電源正常為交流220V,從本機(jī)組380v段和保安段分別取一路電源。正常時(shí)一路工作,一路備用,如工作交流電源掉電,變頻裝置可分別通過(guò)其UPS裝置供電(UPS可提供工作電源30min),如UPS電量不足,則備用直流220V工作電源自動(dòng)投入。
  正常運(yùn)行時(shí),變頻器可通過(guò)爐膛負(fù)壓實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器轉(zhuǎn)速,根據(jù)熱工自動(dòng)條件,也可開(kāi)環(huán)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)給定輸出調(diào)節(jié),最后輸出4-20mA信號(hào),實(shí)現(xiàn)吸風(fēng)機(jī)速度給定。CRT換面變頻器操作頁(yè)面中,設(shè)起、停、復(fù)位軟按鈕共3個(gè),分別控制變頻器的起、停輸出及故障復(fù)位。在運(yùn)行中,變頻器若發(fā)生不影響運(yùn)行的輕故障,只發(fā)報(bào)警,高壓開(kāi)關(guān)不掉閘,若發(fā)生重故障,則高壓開(kāi)關(guān)事故掉閘,同時(shí)報(bào)警。
  變頻器的操作
  變頻器的操作方法有三種,一是就地控制,直接利用控制柜觸摸屏的人機(jī)界面的啟動(dòng)、加速、減速、復(fù)位、停止等按鈕實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的操作過(guò)程。二是遠(yuǎn)程控制,通過(guò)遠(yuǎn)程控制器具,用開(kāi)關(guān)和模擬給定,通過(guò)端子,I/0接口輸入操作命令及給定值。三是DCS控制,與DCS直接連接,實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制系統(tǒng)的完美結(jié)合,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制,二次風(fēng)機(jī)的變頻控制主要采用DCS控制。
  變頻器的啟動(dòng)
  一是正常啟動(dòng),按正常方式啟動(dòng)后,自動(dòng)上升頻率并以用戶設(shè)定的頻率穩(wěn)定運(yùn)行。二是軟啟動(dòng),按軟啟動(dòng)方式啟動(dòng)后,直接升速到系統(tǒng)參數(shù)中提供的電網(wǎng)投切頻率,然后系統(tǒng)給變頻/工頻投切指令,并進(jìn)行相應(yīng)的電氣連鎖控制,達(dá)到軟啟動(dòng)的效果。三是旁路功能,在變頻器故障不能投入運(yùn)行的情況下,可以進(jìn)行手動(dòng)旁路操作。將QS2,QS3斷開(kāi),QS1閉合,電機(jī)可由QF直接啟停,拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作,此為變頻直接旁路功能,同時(shí)便于維護(hù)與檢修。

節(jié)能分析計(jì)算

  在沒(méi)有進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí),二次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式是根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整調(diào)節(jié)門的開(kāi)度來(lái)滿足負(fù)荷的變化要求。這種調(diào)節(jié)操作簡(jiǎn)單,但調(diào)節(jié)精度低,管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率低。采用變頻調(diào)節(jié)時(shí)。如果根據(jù)負(fù)荷變化需要來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓,將風(fēng)壓調(diào)節(jié)在一個(gè)最優(yōu)的范圍內(nèi),可以提高管網(wǎng)運(yùn)行的整體效率,節(jié)能效果更加突出??梢岳米冾l調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)精度高,操作方便的特點(diǎn),優(yōu)化控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)效率。同時(shí),變頻調(diào)速之后由于管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高,電動(dòng)機(jī)不但減小了從電網(wǎng)輸入的功率,同時(shí)變頻器也提高了電網(wǎng)輸入的功率因數(shù)。這就使電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收的無(wú)功功率相對(duì)的降低了,由于電網(wǎng)傳輸?shù)臒o(wú)功率功率減小,使得無(wú)功功率的傳輸在電網(wǎng)中造成的有功損耗也降低,即無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量也降低了。


 

全球化工設(shè)備網(wǎng)(http://bhmbl.cn )友情提醒,轉(zhuǎn)載請(qǐng)務(wù)必注明來(lái)源:全球化工設(shè)備網(wǎng)!違者必究.

標(biāo)簽:

分享到:
免責(zé)聲明:1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載或者作者自行發(fā)布,本網(wǎng)發(fā)布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問(wèn)者,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn),同時(shí)本網(wǎng)亦不對(duì)文章內(nèi)容的真實(shí)性負(fù)責(zé)。
2、如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時(shí)間作出適當(dāng)處理!有關(guān)作品版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系:+86-571-88970062