時間:2016-08-18 13:47:22來源:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司
冶金行業(yè)屬于高耗能行業(yè),大功率電機數(shù)量多,常年工頻運行導(dǎo)致能源浪費嚴(yán)重。高爐鼓風(fēng)機的變頻改造不僅能夠解決大功率電機的啟動問題,顯著節(jié)能,而且能夠改善運行工藝,達到多重改造效果,經(jīng)濟效益及社會效益顯著,但方案的設(shè)計上一定要遵從安全可靠的原則。
本方案通過HD9X系列高壓變頻器無擾切換改造高爐鼓風(fēng)機,保證啟動沖擊電流在電機額定電流0.3-0.6倍以內(nèi),解決高爐啟動對整個電網(wǎng)沖擊的問題。
一、技術(shù)要求:
高爐鼓風(fēng)機是高爐系統(tǒng)中最重要的動力設(shè)備,上圖為整個高爐的系統(tǒng)圖?,F(xiàn)代大、中型高爐系統(tǒng)中所用的鼓風(fēng)機,大多用汽輪機驅(qū)動的離心式鼓風(fēng)機和軸流式鼓風(fēng)機。高爐鼓風(fēng)機的運行可靠性關(guān)系著整個高爐生產(chǎn),一般情況下在高爐正常生產(chǎn)過程中如果高爐鼓風(fēng)機意外停機將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故,經(jīng)濟損失少則幾十萬,多則上百萬。
高爐鼓風(fēng)機為整個高爐系統(tǒng)中功率最大的負(fù)載,其耗電量巨大,而且目前很多采用水阻柜啟動加風(fēng)門調(diào)節(jié)的方式啟動和調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的出口壓力,能量浪費嚴(yán)重。變頻改造逐漸進入廠家的視野,但對變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求:啟動前必須將其它大功率負(fù)荷進行停機保證電網(wǎng)容量能經(jīng)受啟動沖擊電流,由于鋼廠高爐不斷擴容,電網(wǎng)預(yù)留每個鋼廠總進線負(fù)荷是有限的,所以要求高爐鼓風(fēng)啟動沖擊電流必須在合理范圍。
二、項目概況
河北邯鄲某鋼鐵企業(yè)一煉鐵廠5#高爐容量是1080m3,采用由陜鼓提供的AV63-14軸流風(fēng)機對高爐供風(fēng),其中電網(wǎng)容量分配到5#高爐母線的電源負(fù)荷為1300A ,但是電機額定電流1072A,要求高爐鼓風(fēng)機啟動時候沖擊電流必須控制在額定電流范圍以內(nèi)?,F(xiàn)場改造前有一臺第三方大功率變頻器,考慮成本問題決定使用匯川無擾切換系統(tǒng)和第三方變頻器組成1080m3高爐無擾切換系統(tǒng)。
1080m3高爐鼓風(fēng)機系統(tǒng)配置如下:
三、系統(tǒng)方案
3.1系統(tǒng)一次圖
圖2:系統(tǒng)一次圖
控制邏輯說明:
首先將用戶開關(guān)柜QF合閘,將電源送到變頻器進線柜QF1和運行柜QF3上端。
在第三方變頻器合閘允許后,通過風(fēng)機控制系統(tǒng)DCS發(fā)出變頻器柜QF1進行合閘命令,變頻器準(zhǔn)備就緒。
匯川無擾切換系統(tǒng)檢測到變頻器輸入電壓正常再發(fā)出變頻出線柜QF2合閘指令。
匯川無擾切換系統(tǒng)自檢完成后將準(zhǔn)備就緒信號上傳到風(fēng)機控制系統(tǒng)DCS,高爐鼓風(fēng)機啟動過程電氣部分條件具備。
風(fēng)機控制系統(tǒng)DCS通過對機組是否準(zhǔn)備啟動條件進行判斷,條件具備后,給出啟動變頻器命令,匯川無擾切換系統(tǒng)實時鎖頻鎖相,變頻器驅(qū)動M1達到工頻50Hz狀態(tài),鎖頻鎖相成功后發(fā)出解鎖信號將QF2與QF3互鎖信號解除。
通過對輸入輸出電壓頻率、相位、幅值進行實時檢測,在滿足切換條件時,依次給出QF3合閘命令,變頻停機和QF2分閘命令。電機就從變頻器驅(qū)動狀態(tài)平滑切換到工頻狀態(tài)。風(fēng)機機組在軟啟過程中只要機組不具備條件,風(fēng)機控制系統(tǒng)DCS就會發(fā)出停機命令保證系統(tǒng)安全。
3.2技術(shù)難點
同步切換過程中需要準(zhǔn)確檢測電網(wǎng)與變頻器輸出電壓的幅值、頻率、相位等,任何一個不準(zhǔn)確的數(shù)值均將導(dǎo)致切換不成功,或者切換過程沖擊電流非常大,拉垮電網(wǎng);該切換過程存在的技術(shù)難點體現(xiàn)如下:
1)變頻器輸出電壓的相序與電網(wǎng)輸入側(cè)的相序一致性判斷。這種問題導(dǎo)致結(jié)果將比較嚴(yán)重:①工藝不允許,比如說像空壓機或者轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用現(xiàn)場,絕對不允許電機反轉(zhuǎn),易造成事故;②工藝允許的情況下,相當(dāng)于一個正轉(zhuǎn)的電機突然50Hz反轉(zhuǎn),對電機軸承的傷害比較大;匯川變頻器無載測試的過程中,即變頻器不連接電機時在觸摸屏上進行相位讀取,從而判斷相位的正確性;
2)切換時工變頻電壓相位檢測對比。如果在沒有判斷工變頻電壓的頻率、相位、幅值的情況下,直接切換(硬切換)的話,對電網(wǎng)的沖擊電流會很大,甚至達到16倍沖擊電流,直接拉垮電網(wǎng)。匯川切換過程中實時檢測工變頻電壓的頻率、相位和幅值,三個指標(biāo)均滿足切換要求才進行切換,保證無沖擊;
四、HD9X變頻改造優(yōu)勢
1)隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大用電量需求增加,原來電網(wǎng)預(yù)留負(fù)荷不足以支撐目前的用電量。協(xié)調(diào)電網(wǎng)進行擴容不僅流程長投資成本也大,所以要求擴建項目大型設(shè)備啟動必須控制在額定電流范圍以內(nèi)。HD9X變頻改造使啟動沖擊電流在額定電流范圍內(nèi),一般在0.3~0.6電機額定電流。
2)對進線母線負(fù)荷要求小,啟動前不用協(xié)調(diào)其它大型設(shè)備停機從而調(diào)整進線負(fù)荷來啟動高爐鼓風(fēng)機。
3)變頻器做軟啟時可以連續(xù)多次啟動,對電機、機械、電網(wǎng)沖擊都很小。而水阻、固態(tài)軟啟啟動必須留有時間間隔,直接影響其它大型設(shè)備正常運行。
4)水阻、固態(tài)軟啟啟動只有在調(diào)整合理情況下才能將啟動電流控制在3倍左右,這樣就要求上級進線變壓器容量要加大,投資成本會提高、電網(wǎng)收費標(biāo)準(zhǔn)也會變高。
5)同樣功率電機如果采用水阻、固態(tài)軟啟是按照電機額定容量來配置的,那么采用變頻器做軟啟只需電機額定容量0.3倍即可,投資成本相差不多。從性能上來講,變頻無擾切換方案比水阻、固態(tài)軟啟更加有優(yōu)勢。
6)延長電機及負(fù)載的使用壽命:變頻改造真正實現(xiàn)了電機及負(fù)載的軟啟動,減小了沖擊,能夠有效延長其使用壽命,之前客戶每次啟動此電機都非常麻煩,需要停掉所有用電設(shè)備,而現(xiàn)在可以隨意進行電機的啟動,而且現(xiàn)場電機使用軸瓦,也有效的減小了啟動時對軸瓦的沖擊;
五、現(xiàn)場應(yīng)用照片
圖3:現(xiàn)場負(fù)載
圖4:電機銘牌
圖5:軸流風(fēng)機型銘牌
標(biāo)簽:
中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
相關(guān)資訊
產(chǎn)品新聞
更多>2024-09-13
2024-09-09
2024-09-06
英偉達Blackwell可支持10萬億參數(shù)模型AI...
2024-09-05
2024-08-23
2024-08-22
推薦專題
更多>