變頻器在水泥廠的應用(編輯修改稿)
2025-07-25 09:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方便地對每個單元進行診斷和查找故障，系統(tǒng)的檢查和調(diào)正可以在變頻器運行中進行，操作人員可以在線調(diào)整參數(shù)。 ?。?）采用高精度、高速度和光纖數(shù)字通訊控制技術(shù)，保證了低壓控制部分和高壓電機部分可靠電壓隔離。 四、高壓變頻器的方案設計 由于在實際工程中存在種種不同的情況以及不同的要求，高壓變頻調(diào)速的應用方式也多種多樣，由于“高一低一高”變頻方式處于淘汰階段，所以主要針對在“高一高”變頻方式應用中需要重視的幾個方面進行探討?！ ?．整流方案選擇 采用高壓變頻器的調(diào)速系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護簡單等優(yōu)點，而被越來越多地應用。但它的非線性、脈沖性用電的工作方式，帶來的干擾問題亦倍受關(guān)注。對于一臺高壓變頻器來講，它的輸入端和輸出端都會產(chǎn)生高次諧波，輸入端的諧波會通過輸入電源線對公用電網(wǎng)產(chǎn)生影響。一般來講，變頻器對容量大的電力系統(tǒng)影響不是十分明顯，但是對于系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧波產(chǎn)生的干擾就不可忽視，它對公用電網(wǎng)是一種污染，客觀的存在對公用電網(wǎng)和其它系統(tǒng)的危害大致有： （1）諧波使公用電網(wǎng)的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的使用率，大量的三次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發(fā)生火災。 ?。?）諧波影響各種電氣元件的正常工作。諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產(chǎn)生機械振動、噪音和過電流，使電容器、電纜等設備過熱，絕緣老化、壽命縮短以至損壞。 ?。?）諧波會引起公用電網(wǎng)局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，這就使上述的危害大大地增加，甚至引起嚴重事故。 ?。?）諧波會對臨近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，導致通訊質(zhì)量降低，甚至信息的丟失，使通訊系統(tǒng)無法正常工作。 通常抑制諧波的方法基本思路有三，其一是裝設諧波補償裝置來補償諧波；其二是對電力電子裝置本身進行改造，使其不產(chǎn)生諧波，且功率因數(shù)可控制為l；其三是在市電網(wǎng)絡中采用適當?shù)拇胧﹣硪种浦C波。在高壓變頻器應用實例中主要采取以下幾種措施來達到抑制諧波的效果，同時也產(chǎn)生了高壓變頻器在整流部分的幾種應用方案： ?。?）采用新型的整流器，取消隔離變壓器。大容量的變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術(shù)。高功率因數(shù)整流器主要采用PWM整流器，可構(gòu)成四象限交流調(diào)速用變頻器。這種變頻器不但輸出電壓、電流為正弦波，輸入電流也為正弦波，且功率因數(shù)為l，還可以實現(xiàn)能量的雙向傳遞，代表了這一技術(shù)的發(fā)展方向。當電網(wǎng)電壓與變頻器和電機電壓相同時，推薦采用電源側(cè)串AC電抗器+PWM整流器的方案，由于PWM整流器在滿足電網(wǎng)對諧波要求的同時還提供了近似于1的功率因數(shù)，并優(yōu)化了變頻的運行性能，采用此方案可獲得高系統(tǒng)效率，小安裝尺寸，低使用成本的變頻最佳效果。 ?。?）三相隔離變壓器+諧波濾波器。在一些變頻器容量占總負荷比例較小、諧波并非主要問題的項目中，采用三相隔離變壓器+6脈沖整流器+諧波濾波器是消諧的最經(jīng)濟方案。此時隔離變壓器應選用D一YNll接線組別的三相配電變壓器，以保證相電動勢接近于正弦形，從而避免相電動勢波形畸變的影響。在此種項目中如對安裝尺寸有特別限制，也可在電源側(cè)串適當?shù)腁C電抗器取代隔離變壓器，但對諧波抑制的效果較差，對電網(wǎng)的干擾較大，且僅適用于新電機。 ?。?）采用多相脈沖整流。當電網(wǎng)電壓與變頻器和電機電壓不同、并且電機功率較大、對諧波干擾要求較高時，適合采用多相脈沖整流的方案。根據(jù)產(chǎn)品的不同（羅克韋爾、ABB、西門子、羅賓康等）有12脈沖整流、18脈沖整流、24脈沖整流、30脈沖整流的方案；配套的隔離變壓器也有較大差別。從實用角度來看整流橋組成12相脈沖整流即可消除7次諧波，已基本滿足電網(wǎng)諧波要求，因此900 kW以下采用12相脈沖整流即可，l 000．kW以上采用18脈沖整流、24脈沖整流、30脈沖整流均可達到要求的諧波標準。同時加大隔離變壓器的容量對抑制諧波、減少對電源的干擾也具有一定效果，具體指標可咨詢相關(guān)廠家的技術(shù)人員?！ ?. 其他注意事項 確定了電壓等級及整流方案后，高壓變頻器的應用方案就已經(jīng)基本確定了，接下來就是對各商家產(chǎn)品的了解與考察。目前在大中型水泥廠運用較多的還是國外的知名品牌，如羅克韋爾、ABB、西門子、羅賓康等，這幾大公司的產(chǎn)品在工作原理上屬于不同類別的變頻器，不過總的來說都具有較高的平均無故障率，能穩(wěn)定可靠的工作，在實際工程中都有成功的應用案例。他們在工作原理、功率元器件、控制方式、制造技術(shù)、降低故障率、維護性能、方案配置上各有特色，可以針對以上因素及各項電氣指標進行綜合比較，最終確定產(chǎn)品。 在進行施工圖設計時需注意以下幾個方面：在提出土建資料時，必須參考產(chǎn)品的詳細資料，根據(jù)變頻器（及隔離變壓器）的安裝尺寸、荷載、電纜路徑等提出合適、合理的土建資料，如有隔離變壓器，應盡量靠近變頻器布置，同時在布置室內(nèi)外電纜溝或橋架時，盡量讓變頻器的進出線電纜使用單獨的路徑，特別是要避開控制及信號電纜，這樣可盡量減少變頻器工作時產(chǎn)生的電磁干擾。在進行電氣室布置時，必須考慮高壓變頻器的工作環(huán)境問題。由于變頻器是電子裝置，內(nèi)含電解電容、電路板、芯片等電子元器件，如果環(huán)境溫度太高或含塵量較大，會影響其壽命及穩(wěn)定性。所以盡可能設置單獨的變頻器室，同時進行散熱及防塵處理，通常采用以下方法： ?。?）外循環(huán)散熱方式：制作散熱風管，利用變頻器的內(nèi)裝風扇或外加排風扇將變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量排出到室外，同時從室外補充溫度較低的冷空氣，這時需根據(jù)變頻器所需的冷卻風量提供足夠的進風口面積，同時在進風口做好防塵處理。 ?。?）內(nèi)循環(huán)散熱方式：變頻器室作密閉防塵處理后，在室內(nèi)安裝空調(diào)，控
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