變頻器在水泥廠的應(yīng)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(duì)每個(gè)單元進(jìn)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(yùn)行中進(jìn)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(jī)部分可靠電壓隔離?！ ∷?、高壓變頻器的方案設(shè)計(jì) 由于在實(shí)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(yīng)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(duì)在“高一高”變頻方式應(yīng)用中需要重視的幾個(gè)方面進(jìn)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(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)，而被越來越多地應(yīng)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(duì)于一臺(tái)高壓變頻器來講，它的輸入端和輸出端都會(huì)產(chǎn)生高次諧波，輸入端的諧波會(huì)通過輸入電源線對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生影響。一般來講，變頻器對(duì)容量大的電力系統(tǒng)影響不是十分明顯，但是對(duì)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(duì)公用電網(wǎng)是一種污染，客觀的存在對(duì)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(shè)備的使用率，大量的三次諧波流過中線時(shí)會(huì)使線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)。 （2）諧波影響各種電氣元件的正常工作。諧波對(duì)電機(jī)的影響除引起附加損耗外，還會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪音和過電流，使電容器、電纜等設(shè)備過熱，絕緣老化、壽命縮短以至損壞。 ?。?）諧波會(huì)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(yán)重事故。 （4）諧波會(huì)對(duì)臨近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)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(shè)諧波補(bǔ)償裝置來補(bǔ)償諧波；其二是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)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(luò)中采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硪种浦C波。在高壓變頻器應(yīng)用實(shí)例中主要采取以下幾種措施來達(dá)到抑制諧波的效果，同時(shí)也產(chǎn)生了高壓變頻器在整流部分的幾種應(yīng)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(shí)現(xiàn)能量的雙向傳遞，代表了這一技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)電網(wǎng)電壓與變頻器和電機(jī)電壓相同時(shí)，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(duì)諧波要求的同時(shí)還提供了近似于1的功率因數(shù)，并優(yōu)化了變頻的運(yùn)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(fù)荷比例較小、諧波并非主要問題的項(xiàng)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(jì)方案。此時(shí)隔離變壓器應(yīng)選用D一YNll接線組別的三相配電變壓器，以保證相電動(dòng)勢接近于正弦形，從而避免相電動(dòng)勢波形畸變的影響。在此種項(xiàng)目中如對(duì)安裝尺寸有特別限制，也可在電源側(cè)串適當(dāng)?shù)腁C電抗器取代隔離變壓器，但對(duì)諧波抑制的效果較差，對(duì)電網(wǎng)的干擾較大，且僅適用于新電機(jī)。 ?。?）采用多相脈沖整流。當(dāng)電網(wǎng)電壓與變頻器和電機(jī)電壓不同、并且電機(jī)功率較大、對(duì)諧波干擾要求較高時(shí)，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(shí)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(dá)到要求的諧波標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)加大隔離變壓器的容量對(duì)抑制諧波、減少對(duì)電源的干擾也具有一定效果，具體指標(biāo)可咨詢相關(guān)廠家的技術(shù)人員。 2. 其他注意事項(xiàng) 確定了電壓等級(jí)及整流方案后，高壓變頻器的應(yīng)用方案就已經(jīng)基本確定了，接下來就是對(duì)各商家產(chǎn)品的了解與考察。目前在大中型水泥廠運(yùn)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(shí)際工程中都有成功的應(yīng)用案例。他們?cè)诠ぷ髟怼⒐β试骷?、控制方式、制造技術(shù)、降低故障率、維護(hù)性能、方案配置上各有特色，可以針對(duì)以上因素及各項(xiàng)電氣指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，最終確定產(chǎn)品。 在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)時(shí)需注意以下幾個(gè)方面：在提出土建資料時(shí)，必須參考產(chǎn)品的詳細(xì)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(yīng)盡量靠近變頻器布置，同時(shí)在布置室內(nèi)外電纜溝或橋架時(shí)，盡量讓變頻器的進(jìn)出線電纜使用單獨(dú)的路徑，特別是要避開控制及信號(hào)電纜，這樣可盡量減少變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾。在進(jìn)行電氣室布置時(shí)，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(huì)影響其壽命及穩(wěn)定性。所以盡可能設(shè)置單獨(dú)的變頻器室，同時(shí)進(jìn)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(fēng)管，利用變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇或外加排風(fēng)扇將變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量排出到室外，同時(shí)從室外補(bǔ)充溫度較低的冷空氣，這時(shí)需根據(jù)變頻器所需的冷卻風(fēng)量提供足夠的進(jìn)風(fēng)口面積，同時(shí)在進(jìn)風(fēng)口做好防塵處理。 （2）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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