高压变频器在大功率风机泵中应用研究.doc

高压变频器在大功率风机泵中应用研究.doc高压变频器在大功率风机泵中应用研究众所周知,高压电动机的应用极为广泛,它是工矿企业中的主要动力。在冶金、钢铁、石油、化工、水处理等各行业的大、中型厂矿中,广泛用于拖动风机、泵类、压缩机及各种其他大型机械。其消耗的能源占电机总能耗的70%以上,而且绝大部分都有调速的要求,但目前的调速和起动方法仍很落后,浪费了大量的能源且造成机械寿命的降低。随着电气传动技术,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。顺便指出,目前习惯称作的高压变频器,-1OkV,ffl内主要为3kV,6kV和10kV,和电网电压相比,只能算作中压,故国外常成为MediumVoltagcDrivCo济钢高压风机水泵调速系统我国高压电动机多为6kV和10kV,在济钢老厂区进线电源为6kV,高压电机调速大多为直接启动和液力偶合器调速;新建厂区进线电源电压为10kV,在高压风机调速系统中,采用液力耦合器调速方式。直接起动或降压起动非但起动电流大,造成电网电压降低,影响其它电气设备的正常工作;而且主轴的机械冲击大,易造成疲劳断裂,影响机械寿命。当电网容量不够大时,甚至有可能起动失败。液力耦合器在电机轴和负载轴之间加入叶轮,调节叶轮之间液体(一般为油)的压力,达到调节负载转速的目的。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法,节能效果并不是很好,而且随着转速下降效率越来越低、需要断开电机与负载进行安装、维护工作量大,过一段时间就需要对轴封、轴承等部件进行更换,现场一般较脏,显得设备档次低,属淘汰技术。一般说来,使用高压(中压)变频调速系统对于风机、水泵类负载有两个重要特点:第一,由于消除了阀门(或挡板)的能量损失并使风机、水泵的工作点接近其峰值效率线,其总的效率比液力耦合器提高25%〜50%;第二,高压(中压)变频调速起动性能好,使用高压变频器,就可实现“软”起动。变频装置的特性保证了起动和加速时具有足够转矩,且消除了起动对电机的冲击,保证电网稳定,提高了电机和机械的使用寿命。现以济钢三炼钢为例,来分析高压(中压)变频器在实际生产中的节能效果。在济钢三炼钢厂共使用了10台髙压除尘电机,,占三炼钢总装机容量的40%。而从现场实际监测到的工作电流其比重更高,电流值见表1,风机类负载要占总容量的60%。而高压变频器比液力耦合器效率可以提高25%〜50%,按每月风机节能20%计算,每月总电量可以降低8%,三炼钢每月电费1000万元,这样每年可以降低成本近80多万元,从上述粗略计算来看,高压(中压)变频调速在济钢高压风机、水泵的应用,前景广泛,节能效果巨大。表1济钢第三炼钢厂风机电流比值1OkV进线潟号息电流风机电流占比例510842OA两台转炉二次除尘凤机共300A70%522132OA确匣料除尘凤机27A倒權拈除尘旦机1川1Ar..514225A无风机5224102AI:R除尘风机5<1A45%5110132AU转炉一次除尘凤机100A80%=转炉一次除尘凤机W1AsinL132O80A无凤机L1227120A3二LF除尘风机60A50%5105MOA1=LF除尘凤机70A5(、功率大、技术复杂等因素,髙压变频器的产业化在80年代中期才开始形成,但随着大功率电力电子