一坦浦、引言

2011年是“十二五”的開局之年，國家對鋼鐵業(yè)的宏觀調(diào)控政策接連不斷出臺，其中最重要的當屬節(jié)能減排纬霞，鋼鐵工業(yè)是節(jié)能減排潛力最大的行業(yè)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示驱显，鋼鐵行業(yè)的能耗占全國工業(yè)總能耗的15%以上诗芜，在節(jié)能減排工作中具有舉足輕重的意義“Ｒ撸可見鋼鐵業(yè)是工業(yè)領(lǐng)域眾多高耗能產(chǎn)業(yè)中節(jié)能減排的“重中之重”伏恐。

二、項目概況

天津某鋼廠是以鋼鐵為主的大型聯(lián)合企業(yè),在中國企業(yè)500強中名列125位栓霜，中國制造業(yè)500強第58位翠桦，中國黑色冶金及壓延企業(yè)排名第21位，連續(xù)多年列天津市百強民營企業(yè)第1位叙淌。

天津某鋼廠擁有大型燒結(jié)機各四臺隶秒，已形成了年生產(chǎn)燒結(jié)礦476萬噸，其中200平米燒結(jié)機系統(tǒng)中燒結(jié)風機和冷卻風機功率較大摆咽，分別為5000KW高壓同步機和3500KW高壓同步機媒敲，最初設(shè)計電機啟動依靠水電阻啟動，而風量調(diào)節(jié)則是采用風門擋板調(diào)節(jié)种功，經(jīng)過一段時間的運行透鹊，發(fā)現(xiàn)采用風門擋板調(diào)節(jié)風量存在著很大的局限性，主要表現(xiàn)在：

1.風門擋板調(diào)節(jié)風量改變了風道的阻力特性共吞，而驅(qū)動源電機的輸出功率并沒有改變召期，節(jié)流損失相當大，電能浪費大。

2.風門擋板調(diào)節(jié)風量是把風量消耗在擋風板上编漆，造成擋風板前后壓差大践桂，風門易磨損。

3.風機電機全速運行跌蛔，震動大级汹、噪聲大、損耗大盒卸、軸承磨損嚴重骗爆。

4.調(diào)節(jié)精度低、線性度差蔽介，動態(tài)響應(yīng)慢摘投。

5.水電阻只是在電機啟動時起作用，對風機調(diào)節(jié)風量來說還是依靠風門調(diào)節(jié)虹蓄，電機能耗依然較高犀呼，而且水電阻維護量較大。

針對上述問題武花，同時為響應(yīng)國家的節(jié)能減排的政策方針圆凰，全面提高公司的運營水平與核心競爭力，天津某鋼廠經(jīng)過多方調(diào)研体箕、比較，最后決定采用深圳市英威騰電氣股份有限公司生產(chǎn)的同步機專用高壓變頻器挑童，對其燒結(jié)系統(tǒng)5000KW高壓同步機和3500KW高壓同步機進行了變頻改造累铅。

三、現(xiàn)場數(shù)據(jù)

本次變頻改造項目為天津某鋼廠燒結(jié)廠200平米燒結(jié)爐系統(tǒng)中的5000KW燒結(jié)風機和3500KW冷卻風機站叼，電機均為上海電機廠有限公司生產(chǎn)的高壓同步電機禽岭，參數(shù)如下：

四、變頻器配置

根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)及工藝為客戶選配的兩臺高壓變頻器普毙，技術(shù)參數(shù)如下：

五艘励、用戶負載情況

用戶兩臺高壓同步電機功率分別為5000KW和3500KW，且電機與風機的轉(zhuǎn)軸并不是剛性連接捍骇，而是通過蛇形彈簧連接唆痪，類似于柔性連接，即通過一個聯(lián)軸器闰收，該聯(lián)軸器的兩端是一個獨立的部分境株，中間用蛇形彈簧把它拉緊。從控制系統(tǒng)上看淀税，整個電機的負載就變?yōu)榱艘粋€二階慣性環(huán)節(jié),并且該二階慣性環(huán)節(jié)的阻尼非常小肌蝶。在控制理論上看，其為一個很容易震蕩的系統(tǒng)。

這對變頻器的啟動控制毙琴，提出很高的要求赁栈。如果控制不好，負載機械產(chǎn)生抖動辆琅，而機械的抖動會造成力矩的抖動钧舌，同步電機的力矩抖動最終則變成勵磁磁場與轉(zhuǎn)子磁場夾角的震蕩，反應(yīng)到變頻器上則為電流的震蕩涎跨。變頻器電流的震蕩則很容易造成變頻器跳過壓洼冻、過流的故障，從而無法正常啟動負載隅很。

負載圖示如下：

六撞牢、變頻系統(tǒng)一次回路改造方案

同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由用戶開關(guān)、變頻器叔营、旁路柜屋彪、同步電機和勵磁柜組成。變頻器通過信號來控制勵磁柜勵磁電流的投切實現(xiàn)同步電機的啟腿拮穑控制畜挥，實現(xiàn)同步電機變頻調(diào)速。系統(tǒng)控制示意圖如下所示：

變頻調(diào)速系統(tǒng)由用戶開關(guān)婴谱、手動旁路柜蟹但、水阻柜、高壓變頻器决太、高壓電機組成蓉厕。手動旁路柜是由三個高壓隔離開關(guān)QS1、QS2晴灿、QS3組成杉漓。電機以變頻方式運行時， QS1社芳、QS2閉合沐喘，QS3斷開;電機以工頻方式運行時，QS3閉合肢构， QS1碧爬、QS2斷開叠骑。手動旁路柜嚴格按照“五防”聯(lián)鎖要求設(shè)計绩寂，變頻輸出開關(guān)QS2和工頻開關(guān)QS3互鎖度坞，完全能夠保證變頻調(diào)速系統(tǒng)安全運行。

在啟動方式的選擇上作姐，采用同步啟動(即變頻器啟動前即投入勵磁電流夜矗，使得其直接按照同步機的方式啟動)，而不是行業(yè)內(nèi)常用的異步啟動(即變頻器啟動前控制勵磁柜先不投入勵磁電流，依靠阻尼繞組的作用紊撕，首先按照異步機的方式啟動電機罢荡，在電機啟動后，變頻器再緩緩的增加勵磁電流对扶，當勵磁電流達到一定程度后区赵，則同步機才可以按照同步速運行)。

對于同步啟動浪南，啟動環(huán)節(jié)簡單笼才，但是對啟動的控制過程要求很高。而異步啟動恰恰相反络凿。依靠在電機控制領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗骡送，英威騰高壓變頻器完全支持在如此復雜的負載連接方式的直接同步啟動。

七絮记、高壓變頻器調(diào)試運行情況

英威騰技術(shù)人員首先根據(jù)負載的特性摔踱，采用勵磁電流與輸出電壓同步調(diào)節(jié)的方式，選擇了適合本電機運行的最優(yōu)勵磁電流怨愤、電壓變化曲線士怒，并把該最優(yōu)的勵磁電流曲線直接固化到同步機的勵磁柜上，把電壓曲線采用多點V/F的方式乒稚，固化到變頻器的參數(shù)中;然后又采用英威騰高壓變頻器所獨有的同步機抑制震蕩技術(shù)眷赂，有效的解決了負載啟動不平穩(wěn)，容易抖動辖狞，造成電流震蕩的問題钻国，出色的完成了兩臺高壓同步電機的啟動和穩(wěn)定運行，該兩臺高壓變頻器于2011年11月13日投入生產(chǎn)連續(xù)無故障穩(wěn)定運行孩置。

調(diào)試完成后，客戶對變頻器的啟停窃愿、運行階段的控制罚栏，只是調(diào)節(jié)一下輸出頻率，啟停一下而已恨递，并且整個啟停增捻、運行過程都可以在中控室完成，整個過程中也不用關(guān)心勵磁柜的調(diào)節(jié)問題溺瘩，大大降低了啟動階段的工作強度锥惋，以及降低了工作的復雜性，提高了生產(chǎn)效率开伏，同時也減少了出錯的可能膀跌。

兩臺高壓變頻器穩(wěn)定運行中

變頻器室出風和采取防塵、防水處理

八、節(jié)電分析

1)高壓變頻運行界面：

2)5000KW冷卻風機運行數(shù)據(jù)分析：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算得知捅伤，5000KW燒結(jié)風機節(jié)電率達到39%劫流。該套設(shè)備平均每年運行300天以上，每天以24小時計算丛忆，電費以0.4元/度計算祠汇，年節(jié)約費用高達：300*24*(4111-2508)*0.4=461.7萬元。

3)3500KW冷卻風機運行數(shù)據(jù)分析：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算得知熄诡，3500KW冷卻風機節(jié)電率達到24.8%可很，該套設(shè)備平均每年運行300天以上，每天以24小時計算凰浮，電費以0.4元/度計算我抠，年節(jié)約費用高達：300*24*(2150.9-2054.1)*0.4=153.6萬元。

總體節(jié)能效果顯著蓝漏，而且性能穩(wěn)定诽怨，運行可靠，英威騰產(chǎn)品得到用戶的一致好評吭匀。

九食云、總結(jié)

變頻器改造，不僅提高設(shè)備的安全可靠性螺城，提高了工藝流程的自動化水平痒池，減少事故率，更為企業(yè)節(jié)約降耗提高經(jīng)濟效益作出貢獻躬伐，在國家大力倡導節(jié)能減排凉陌，減少環(huán)境污染政策的指引下，推廣和使用變頻器必將是降低能源消耗的有力措施吵墅。

深圳市英威騰電氣股份有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器在大功率同步電機上的成功投運埠浩，標志著英威騰已完全掌握了大功率高壓同步電機的高壓變頻拖動過程的啟停、還有柔性連接時低頻振蕩等行業(yè)難題公遭。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)屠伴，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責禁灼，也不構(gòu)成任何其他建議管挟。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳弄捕，對此類作品本站僅提供交流平臺僻孝，不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻守谓、圖片穿铆、文字如涉及作品版權(quán)問題您单，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容悴务，以保證您的權(quán)益睹限！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。