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合康HIVERT高压变频器应用案例汇编

目 录

CATALOGUE

一、公司简介 (02)

二、HIVERT高压变频器产品简介 (04)

(一)、HIVERT高压变频器的产品构成 (05)

(二)、HIVERT高压变频器性能特性 (06)

(三)、技术参数 (08)

(四)、HIVERT高压变频器产品优势及特点 (09)

(五)、HIVERT高压变频器技术承诺 (10)

(六)、HIVERT高压变频器经济效益 (11)

三、合康HIVERT系列高压变频器经典案例 (12)

(一)、华能平凉发电公司一次风机变频改造(电力领域) (13)

(二)、合康高压变频器在环保热电厂的应用(垃圾发电领域) (16)

(三)、合康高压变频器在山东潍钢集团炼铁厂风机上的应用(冶金领域) (18)

(四)、吉林奇峰化纤二次风机高压变频节电改造(石化领域) (22)

(五)、高压变频器在主井提升机上的应用(矿山领域) (26)

(六)、合康变频器对琉璃河水泥有限公司改造记要(水泥领域) (33)

(七)、合康高压变频器在水厂改造中的应用(市政领域) (38)

(八)、通化丰源热力有限公司锅炉引风机变频器的应用(市政领域) (41)

四、部分用户运行报告 (44)

北京合康亿盛变频科技股份有限公司

公司简

介公司新生产基地位于北京经济技术开发区

(亦庄),拥有12台试验机组,建有国内最大

的4000kW同、异步电机带载和能量回馈试验平

台,具备1500台/套以上的年生产能力。

北京合康亿盛变频科技股份有限公司是一家专业研发、生产、销售各种高压变频器的高科技企业,于2010年1月20日在深交所正式挂牌上市,股票简称“合康变频”,股票代码“300048”。公司成立于2003年,注册资本1.2亿元,现有员工超过350人,其中研发、技术人员约占30%,大专以上学历超过60%。公司凭借雄厚的技术实力、领先的生产工艺、显著的成本优势及高素质的管理团队取得了快速发展。目前公司已进入国内高压变频器行业前三名,树立了国内领先的高压变频节能和控制专家形象,巩固了高性能高压变频产品国产化领先者的市场地位。

公司现有产品可细分为通用高压变频器和高性能高压变频器两大系列,应用领域涉及电力、矿业、冶金、水泥、石化、市政等行业,可实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机、提升机、皮带机等负载的软启动、智能控制和调速节能,从而有效提高工业企业的能源利用效率、工艺控制及自动化水平。

其中:通用高压变频器主要是通过调节电机转速实现节能目的,主要应用于电力、矿业、冶金、水泥等领域的风机、泵类传动控制;高性能高压变频器运用了矢量控制及能量回馈技术,与通用高压变频器相比,具备恒转矩、动态响应快、调速精度高、调速范围宽、快速制动等特点,并且可实现负载制动时能量反馈回电网,适用于矿井提升机、轧机、船舶驱动以及高速机车主传动等高端领域。

拥有自主知识产权的HIVERT高压变频器通过了国家电力科学研究院、国家电控配电设备质量监督检验中心等权威部门的严格测试。在质量保证体系方面,公司通过了ISO 9001 -2000认证,是国内首家获得国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心KY认证的高压变频器生产企业,同时也是高压变频器国家标准的主要参与制定与支持单位之一。

HIVERT高压变频器拥有良好的运行业绩,在产品质量和服务方面深受用户好评,在诸多应用领域处于国内领先地位:

2004年,大冶特殊钢集团第四炼钢厂7#电弧炉引风机1800kW变频器为国内当时投运容量最大的国产高压变频器之一;胜利油田海洋石油开发公司埕岛中心1号平台2#注水泵630kW变频器为国产第一台应用于海洋平台的高压变频器,打破了国外产品的垄断;

2006年,随着风机、水泵类产品的完善,经过近两年的研究,攻克了矢量控制及能量回馈这两大技术难题,成功推出具备四象限运行能力的能量回馈型系列产品HIVERT-YVF高压变频器,该系列与通用高压变频器相比具备优越的恒转矩起动及快速制动特性,特别适用于矿井提升机等应用场合;

2007年,6kV/4000kW高压变频器出口俄罗斯夏诺夫格罗德电厂,目前合康变频在俄罗斯市场的业绩不断成长,已成为俄罗斯高压变频器市场的主要供应商之一;

2008年,在国内和国际市场均处于领先地位的合康同步电机矢量控制变频器项目获得成功,标志着合康变频在球磨机、轧钢机、大型矿井提升机等变频器高端应用领域上抢得先机。

2009年,公司投资兴建了亦庄生产研发基地,该基地集科研、生产、仓储等功能于一体,包括生产车间、科研楼、综合楼等建筑,拥有目前国内总容量最大、台数最多的高压变频器同、异步电机带载和能量回馈试验平台,具备年产1200台的生产能力,可为广大客户提供多种系列的高端精品高压变频器。

合康变频一直专注于节能减排领域,致力于为客户提供高效、稳定的变频技术解决方案,持续改善能源利用效率,努力成为工业自动化领域的领导者。精益求精的技术设计、稳定可靠的产品品质、独具优势的性价比率和先人后己的服务心态是合康变频的经营特色和致胜法宝。合康变频愿与国内外广大同行一道,共同致力于中国工业控制产品的技术变革,开创中国工业的绿色能源时代。

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HIVERT 高压变频器

HIVERT系列高压变频器资料汇编 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, HIVERT高压变频器的产品构成

变压器柜

隔离变压器:副边多绕组输出,为功率单元提供独立的移相电源,可以大大改善网侧的电流波形,降低设备对电网的谐波污染。

变压器冷却风机:根据不同的功率,配置相应的干式变压器专用冷却风机及柜顶离心风机。

功率单元柜

控 制 器:实现空间矢量的PWM控制,信号采集与处理,与单元间光纤通讯,完全电气隔离。

功率单元:功率单元模块化设计,可以互换,便于生产和维护。

接 口 板:负责系统的数字和模拟信号处理,满足不同应用场合的要求。

监 视 器:数字信号处理器(DSP)作控制芯片,全中英文LCD液晶直观显示,用于参数设置、运行记录、故障保存及通讯等功能,无硬盘,操作简易。

旁路柜或切换柜(选配)

旁路柜或切换柜开关可根据用户工况要求选用隔离刀闸、真空接触器、真空断路器或其他组合方式。旁路柜的作用是在变频器退出运行后,将电机投入工频电网运行,保证生产的连续性;切换柜的作用是将变频器输出切换到不同电机。

系统冷却风机采用德国EBM风机,风量大,寿命长。

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HIVERT高压变频器性能特性

HIVERT通用高压变频器是北京合康亿盛变频科技股份有限公司自主研发和生产的高压(同、异步)交流电机调速、驱动装置,具有以下特点:

● 自主开发的空间矢量控制正弦波PWM调制技术,精度高,响应快,变频效率大于98%;

● 功率单元模块化设计,维护方便;

● 变频器适用输入电压范围宽广,更适合国内电网条件;

● 变频器采用功率单元串联叠波技术,技术成熟、器件可靠;

● 输出电压具备AVR(自动电压调整)稳压功能,防止过高电压对电机绝缘损坏,降低电机的

空载损耗;

● 转矩提升功能,提升低频运行时的输出电压,提高低频运行时的输出转矩;

● 转速(飞车)启动功能,实现电机在旋转中再启动,满足客户生产连续性要求;

● 瞬时停电功能,逆变充电,保证电网瞬间掉电时能正常运行;

● 高压失电自启动功能,适用电网双电源切换及电网电压失电的工况;

● 同步投切功能(可选),实现电机在电网与变频之间“无扰动”切换,减小对机械设备及电网

的冲击;

● 单元旁路功能(可选),自动切除故障单元,不影响变频器整体运行;

● 人机界面中、英文两种语言可选,操作容易,功能强大。

除上述优点外,HIVERT通用高压变频器还具有以下保护功能、特性:

● 过载、过流保护;

● 缺相保护;

● 过压保护;

● 过热保护;

● 限流功能;

● 控制电源故障连锁保护;

● 控制电源双路冗余;

● 功率单元与控制器光纤通讯,完全电气隔离;

● 系统闭环运行,可由用户设定的现场被控量(比如压力、温度等)的期望值,来自动调节电机

转速。例如:恒压供水系统可实现压力控制供水量;

● 多种上位机通讯功能,隔离RS485接口,标配MODBUS RTU通讯规约;可选PROFIBUS DP;

工业以太网通讯规约(可选);

https://www.doczj.com/doc/1014642368.html,

HIVERT系列高压变频器资料汇编 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, ● 准确的故障记录,可进行信息查询并对故障定位;

● 柜门报警功能;

● 结构紧凑,布局合理(可参照用户要求,根据具体情况作特殊设计)。

HIVERT通用高压变频器电源输入、输出符合最严格的IEEE std 519-1992和GB/T14549-1993标准,无需单独安装输入、输出滤波器,为用户节省谐波治理费用;系统功率因数高,无需功率因数补偿装置,可有效减少无功输入,降低输入容量,减少用户电网增容费用。

高质量输入特性

HIVERT通用高压变频器输入侧通过隔离变压器副边绕组

移相,采用多脉冲二极管整流输入(对6kV 为30/36脉冲,

10kV为54脉冲),为功率单元提供隔离电源,可消除单个功

率单元引起的大部分谐波电流。

在图2.1中, HIVERT通用高压变频器30脉冲额定负载典

型电源阻抗下,总电流谐波失真小于1.00 %。对应的电压失

真小于1.00%。完美电源输出性能

HIVERT通用高压变频器采用单元串联脉宽调制叠波技术(或功率单元多重化技术),大大削弱了输出谐波含量,输出波形为几近完美的正弦波(见图2.2,图2.3),与其他形式的高压大容量变频器比较具有以下优点:● 无需增加输出滤波装置;

● 可以直接驱动普通高压同、异步电动机,而不会增加电机温升;

● 电机不需因谐波而降额使用;

● 可使主回路电机、电缆绝缘免受dv/dt应力的损伤;

● 没有谐波引起的脉动转矩,可延长电机和机械设备使用寿命;

● 在电缆压降允许范围内,电机电缆无长度限制要求。

图2.1 30脉冲输入电压、电流波形图2.2 输出线电压波形 图2.3 输出电流波形

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技术参数

HIVERT通用高压变频器现有6kV和10kV等级标准产品,也可根据用户要求定制其他非标准电压等级产品。

※ 超出范围请咨询北京合康亿盛变频科技股份有限公司

※ 设备尺寸如有变动,恕不另行通知,具体尺寸以技术协议为准。

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HIVERT系列高压变频器资料汇编

https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 合康HIVERT系列高压变频器与国内外同类产品比较,在产品功能设计、产品质量保障措施、系统安全设计和服务方面,具有以下优势和特点:

1) 输入、输出谐波含量低,输入功率因数高。无须滤波器和功率因数补偿,可直接驱动普通电机;

2) 系统控制电源采用220VAC/380VAC和高压主电源降压隔离后双路整流同时供电,供电系统与直接在线热 备,系统运行更可靠、操作更简便。其他产品一般采用柜内UPS供电,这种小功率低成本的UPS不可能具有 电池管理功能。在柜内高温条件下,UPS电池和电解电容寿命短、故障率高,且开、停机时,操作烦琐; UPS电池自身要求每三个月完全放电,然后再充电,如此周期性地维护才能保证断电时正常输出。可是高 压变频器一旦正常开机使用,柜门禁开,UPS则无法周期性地充放电。

3) 冷却风机采用高压主电源降压及外部电源380VAC双回路切换,保证变频系统散热安全;

4) 功率单元工作电源为高压开关电源,直接取自单元内部电容,避免了瞬时掉电对单元的影响;

5) 更适应于国内电网条件,变频器工作电压范围为UN+15~-20%,如6kV系列可稳定运行于6900V电压条件下;

6) 瞬时停电保护功能。当主电源失电后,变频器控制电机处于发电状态运行,为单元电容充电,并为单元控 制电源供电,直至主电源恢复,变频器回到原运行状态。瞬时停电时间典型值为3秒(具体时间长短与负载 的转动惯量大小有关) ;

7) 限流功能。避免启动或负载突然变化时,使变频器输出电流过大而导致保护动作;

8) 上位机操作平台采用全中文WINNT系统,运行稳定,且易学易用;

9) 结构紧凑,体积小。与国内同容量产品相比,柜体宽度缩小0.6~1.0米;

10) 完善的上位控制功能。可与DCS系统实现通讯(采用标准MODBUS RTU通讯规约)或I/O方式连接。

11) 主要器件均采用世界一流厂商的成熟产品,产品从元器件至半成品及成品,均实现100%的严格测试。各系 列产品出厂前100%完成72小时以上负载测试记录,确保产品的可靠性;

12) 在系统安全设计方面,当变频器应用于火电厂锅炉送、引风机时,运用合作伙伴的“风量突变时的锅炉保 护”专利技术,确保变频器故障时锅炉不熄火,保障锅炉连续安全运行,避免变频器故障对电厂产生重大 损失,此项应用目前在国内(包括进口变频器)尚属首创;

13) 矢量控制带能量回馈提升机用高压变频器为我公司国际领先技术。北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产矢量控

制带能量回馈变频通过国家煤炭工业部科技成果鉴定,获得了国家级权威部门的认可,处于世界领先地 位。在国内同行中具有绝对领先优势;

14) 同步机高压变频为我公司国内领先技术。在所有同步机高压变频应用中,应用最为广泛,使用最为稳定。

15) 正常应用于海洋平台、碳素厂、高寒、高海拔、强磁场等恶劣环境中;

16) 有较强的工程设计能力和沟通意愿,能根据用户现场条件和控制要求量身定做,及时满足用户的不同需求;

17) 功率单元模块化设计,可以互换,维护简单;

18) 二次接线模块化设计,现场接线简单,安装周期短;

19) 本着“用户利益至上”的原则,想用户所想,急用户所急,视每个项目的质量和口碑为生命。在已经进行的 项目中,运转率100%。

HIVERT高压变频器产品优势及特点

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HIVERT高压变频器技术承诺

合康HIVERT系列高压变频器从研发、生产到整机测试,每个环节都将可靠性放在第一位,确保用户使用的安全性和可靠性,现从以下几点分别说明:

1) 原理

合康HIVERT系列高压变频器采用先进的功率单元串联叠波方式、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法,利用成熟的低压变频器技术和功率器件IGBT,从原理上保证了系统的可靠性,并使变频器的输入输出波形得到极大改善,在业界该方式变频器被称为完美无谐波。

功率单元和控制系统之间采用光纤通讯,实现强弱电间的完全电气隔离,提高了整个系统的抗干扰能力。

2) 元器件、整机

为了保证系统的可靠性和使用寿命,主要元器件均采用国际知名厂家产品,所有重要零部件均经过严格筛选和100%测试;整机进行空载、高压负载试验(连续正常运行72小时以上,方可发货)。

3) 质量保证体系

公司形成了一套完善的质量管理体系,在供应商认证、元器件检验、半成品和整机的跟踪和检验都严把质量关。

● 严格控制供货渠道;

● 来料抽样检验和性能测试;

● 在制品过程中检验;

● 最终产品进行检验和测试。

4) 控制电源

采用低压交流380V进行控制,通过市电和高电压降压成市电两路双保险供电。

5) 系统旁路(可选项)

当变频器发生重大故障无法继续运行时,变频器将立即分断高压输入,并给出故障报警,此时操作人员可以通过旁路柜将电机投入工频电网运行,采用自动旁路柜时,投入过程将自动实现。

6) 安全保护

符合国内电网条件的冗余设计,输入电压范围-20%~+15%,或电网完全失电100ms能够正常工作。完善的保护和自诊断功能:包括过压保护、缺相保护、过流保护、欠压保护、功率器件过热保护、变压器过热保护、电机过载、过流保护等。

从上述几点可以看出,首先HIVERT-Y变频器是稳定可靠的;其次,即使变频器在运行中出现故障,仍可以通过旁路保证负载的连续运行,不会对生产造成影响。

https://www.doczj.com/doc/1014642368.html,

HIVERT系列高压变频器资料汇编https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 1) 直接经济效益

通过变频调节电机转速,使电机出力与需求相当,不会造成能量浪费。例如乌江水泥厂2号窑尾高温风机实际测算的节能效果即为20%~45%,仅节电效益一项,乌江水泥厂2号窑采用合康HIVERT 1250kW变频器的投资回收期仅为11个月。

高压变频器节电原理:风机、水泵是各行各业中普便使用的设备,在实际的使用过程中,因工艺的需要经常调节风机、水泵的流量、压力等。目前大多数风机、水泵采用传统的档板或阀门进行调节,即在需要降低流量时以增加阻力的方式部分关闭档板或阀门,使大量能量消耗在档板或阀门上。采用变频调速技术后可以随工艺的要求实现动态调节,保证风机、水泵高效运行,并节约富裕压力,大幅减少能耗,达到节电的目的。

2)间接经济效益

● 其它费用的节省

用变频器启动电机,对电机、电缆、开关等无冲击电流(用工频启动时,启动电流是电机额定电流的6-7倍,经常造成电机、电缆、开关损坏,机组被迫减负或停机),设备健康水平大大提高,减少维护费用,避免停机损失。

● 增强设备的可靠性

用高压变频器后,启动频率低、转速低,电流小且平稳,实现软启动。避免了用工频启动时的大电流大转矩对电机、电缆、开关及机械设备的不利冲击,不仅延长了电机等设备的使用寿命,也减轻了轴承的磨损,提高了设备的可靠性。

● 提高自动化水平

变频调速装置都配有计算机接口,可以很方便的与工业标准通讯系统、能源管理系统和其它系统联接,极大的提高了机组的自动控制水平。

● 减轻操作人员的劳动强度

通过阀门,挡板等节流方式调节流量,往往需要人工操作,劳动强度大,控制比较困难,而变频调速可以通过增减频率来调整,操作非常简单、灵活。

HIVERT高压变频器经济效益

https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, HIVERT系列高压变频器资料汇编

合康HIVERT 系列高压变频器

HIVERT系列高压变频器资料汇编https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 华能平凉发电公司一次风机变频改造

一、前言

火力发电厂既是电能生产企业,也是耗能大户,要提高发电厂综合效益,必须降低厂用电率和发电煤耗。由于电的能价比高,在资金有限的情况下,积极引进节电项目能创造更大的效益。如大家所知,火力发电厂辅机出力随发电机负荷的大小而变化,一次风机作为主要辅机,基本上采用控制风机挡板的开度来调节,而作为电动机消耗的能量变化则不大,以致于造成很大一部分能量损耗。改为变频调节后,通过改变电机转速控制风压,实现调整需要,减少节流损失,最终达到节电目的。本文以我公司一次风机变频改造项目为实例,采用北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的高压变频器,说明变频装置在电力行业技术改造中的广阔应用前景。

二、改造方案

机组正常运行工况,两台一次风机运行。为了节约投资,我们对所有机组两台一

次风机电动机进行了变频改造,保留现有的一次风机电动机和高压开关,分别增加一

台高压变频器,考虑6kV开关室位置情况,在一次风机附近建设变频器小间。一次风机电动机采用变频控制方式,一次风调节挡板仍保留,一次风控制逻辑在DCS系统内

设计编制,增加一次风机变频控制站,实现了手、自动控制及无扰切换等功能。

一次风机变频运行时,调节挡板保持全开,一次风通过改变一次风机电动机转速来调节;变频器出现故障时,风机跳闸后,手动切换至工频定速运行,调节挡板同时

也自动参与一次风压控制。

风机变频运行向定速切换时,应停运风机,手动切换一次回路后,按原启动方式投入运行。

变频器接入原电气回路如图1所示。合康亿盛的一次风机变频装置的手动旁路由三把刀闸组成,其中QS2和QS3属于单刀双掷刀闸,一个在合位时,另一个必定在分

位。一次风机电机进行变频改造后,原先DCS系统对一次风系统的控制方式发生了根本改变,必须对所有设计一次风系统的顺控、自动逻辑和画面进行全面修改,增加变频模式下操作、顺控启停、事故联锁、协调控制等功能。

□ 甘肃华能平凉发电公司 王勇

摘 要:为响应国家节能号召,减少不可再生能源的消耗,强化电力企业

节能管理,努力降低能耗是必由之路。本文通过对一次风机四种

运行工况下对应的定速和变频数据进行对比,有力地说明了变频

装置的节电效果与推广价值。

关键词:变频 节能 一次风机

图1 原电气回路

QS3

HIVERT系列高压变频器资料汇编

三、变频器主要技术规范

1.安装、投运变频器装置后原电机不加任何改动可直接应用。

2.6kV主电源故障时,变频器在3秒钟内不停机,一旦主电源重新受电,装置系统能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预,以满足主电源母线切换的需要。

3.变频器内部通讯采用光纤连接,以提高通讯速度和抗干扰能力,变频器内部强弱电信号分开布置光电隔离、铁壳屏蔽,对本体控制系统就地控制柜没有谐波影响,柜内设有屏蔽端子和接地设施。变频装置冷却系统可靠,考虑冗余配置。单台冷却风机故障不影响系统正常运行,并报警远传到控制室。每一套冷却装置拆装方便,并不影响变频装置的安全可靠运行。

4.变频装置提供电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载,变频器过热等保护功能。

5.变频装置动力电源和控制电源分开供电,动力电源为变频调速系统内部供电,控制电源独立于动力电源系统。控制电源故障时,变频器不能立即停机,能保持运行半小时以上,以便维护人员处理电源故障。变频器自备UPS,可维持30min。变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试,也可在使用380VAC进行空载调试。

6.当6kV母线上电动机成组启动时,对变频器运行无影响。系统的共模电压由进线变压器承担,不大于20kV,电动机不承受共模电压。变频器瞬时失电后,如果超过5个周波,变频器自动使输出功率为零,使电容上的容量输出时间较长。待输入电压恢复正常后,重新提升输出频率到给定值,此过程由加减时间控制,不应有初始化时间。如果失电时间超过3秒,则变频器保护停机,需要系统复位后才能重新启动。

四、经济效益分析

(一)直接经济效益

我公司共4台300MW机组,每台机组有2台一次风机电机。一次风机采用上海鼓风机厂生产的1788B/1224型单吸离心式风机,单台风量82.2M3/S,其配套电动机采用上海电机厂生产的YKK500-4型电机,额定电压6KV,额定电流175.4A,额定功率1600KW,转速1484rpm。

为了摸准2#机组一次风机改造前后效益,在2008年7月中旬进行了3#机组一次风机改造后效率试验。试验参数主要有一次风机电流、一次风压力。试验时,一次风机调整门全开,随着机组负荷变化,一次风机通过转速调整一次风压力。本次试验共有四个工况,机组负荷分别为:180MW、200MW、250MW、300MW。

从试验中一次风机运行功率参数来看,在一次风机改造前,机组负荷越小,一次风系统节流损失越大;改造后,系统阻力损失大幅下降,相应的功率也就节省下来了,所以在低负荷时节电效果明显。

参照2007年1-12月份负荷变化工况,统计规律为1、2、3、11、12月份为电力系统高峰时段,4、5、6、

7、8、9、10月份为电力系统低谷时段,并且机组调峰比较频繁。如果按全年运行7000小时计算,合计可节电

4383984kWh,按照0.207元/kWh价格计算,合计约节省90万元,三到四年可收回全部投资。

详细计算见下表一:

(二)间接经济效益

1.改造前一次风机工频启动时,电动机承受8-10倍的冲击电流,而采用变频启动后,电动机由于软启动,启动电流小,启动过程平稳,对电网和电机没有冲击,对风机也不产生大的启动转矩冲击,可延长设备使用寿命,降低维修费用,减少维修改造量。

1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html,

HIVERT系列高压变频器资料汇编1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 2.采用变频运行后,由于电机轴功率下降,一次风机转速降低,减轻了机械振动和噪声,可延长设备使用寿命,改善了劳动环境。

3.变频器保护功能齐全,质量可靠,可提高控制可靠性。

4.采用变频运行后,一次风稳定可靠,提高了一次风系统运行稳定性。

五、结论

一次风机变频器投入运行后,运行良好,调节平稳,运行电流明显下降,调节范围宽泛,具有明显的节电效能,达到了预期的收益。

改造前后试验数据表明一次风机采用变频调速的运行效率明显比定速运行采用调节阀调节时高,尤其是机组低负荷运行时。

一次风机电动机采用变频器调速,调速范围大,电动机转速稳定,动态响应性能好,调节性能平稳,有利于一次风系统运行稳定可靠,改善了机组调节品质。

采用变频技术降低电耗效果明显,符合国家节能政策,达到了节约能源,降低厂用电的目的,值得进一步推广应用。

表一 经济效益详细计算表

HIVERT系列高压变频器资料汇编

合康高压变频器在环保热电厂的应用

□ 浙江富春江环保热电有限公司 何国宾

一、企业概况

浙江富春江环保热电有限公司是浙江富春江通信集团控股子公司,注册资金2.1亿元,占地279亩,总投资7亿元,装机规模74MW(发电机容量84MW),5台130t/h循环流化床锅炉,2台日处理垃圾400t的垃圾焚烧炉,锅炉额定蒸发量为75t/h,配置2×25MW抽凝机组、2×12MW背压发电机组,截止2006年9月份全部建成投产。

工程建设得到了政府各部门的大力支持,2005年6月11日首台机组投运后,公司运行基本正常,成为浙江省循环经济示范点,受到省、市领导的好评,已接纳热用户达160多家,为富阳生态市建设和富阳市造纸工业持续发展注入了新的活力。

在热电厂中,用电率一般都比

表一 风机及配套电机铭牌系统

较高,如何降低厂用电是每个热电Array厂都重视和攻关的课题。我公司一

期工程“3炉2机”中,厂用电率达

11.89左右,我公司在采取了一系

列降低照明、生活用电及设备耗电

措施后,我们目光锁在了能耗较大

的引风机上,我公司引风机及配套

电机的铭牌参数见表一。

二、合康高压变频器优势明显

考虑到锅炉风机的风量及风压余量可能达到20%以上,在锅炉风机的用电量中,很大一部分是因风机型号和管网系统参数不匹配而被白白消耗的;同时,发电厂的负荷必须要跟随用户的使用状况而改变,发电机负荷调节要求锅炉和风机相应作出调节,如果采用风门挡板的形式调节,则在需要降低流量时以增加阻力的方式关闭挡板,使大量能量消耗在挡板上,造成了浪费。

如何来解决引风机的能耗浪费,成为公司面临解决的一件大事。通过对采用的各种节能方案比较,认为采用高压变频相对其他方案节能效果更加明显。2005年9月12日我公司与北京合康亿盛变频科技股份有限公司签定合同,订购了一套型号为HIVERT-Y10/058的高压变频器。2005年11月变频器进行各种动力试验,试验期间各种连锁可靠,故障报警准确,和DCS系统连接方便,控制精度高,11月25日正式投入使用。

目前国内高压大功率变频器厂家也比较多,我公司选择合康HIVERT系列变频器,主要是因为它在核心技术、质量上有以下优势:

1、采用多重化的脉宽调制技术,输出的正弦波波形完美。噪音低,发热低,不会引起电机转矩脉动。

2、使用二极管整流,在整个调速范围内功率因数均可达到95%,不需加功率因数补偿装置,柜体结构紧

凑,体积相对较小。

3、采用电压源型变频,对电网变化的承受能力较强,电压变化可承受+15%~-20%。

4、采用直接高压型,变频效率达98.5%,系统效率高于96%,且在整个调速范围内均保持不变。

1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html,

HIVERT系列高压变频器资料汇编1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 5、模块化设计,维修简单。

为证实实际效果,通过实际生产期间对引风机工频启动运行和变频启动运行的大量对比测试,锅炉引风机采用变频启动运行后具有明显优势;

6、改善启动性能,减少电网冲击,引风机电机采用变频器静态启动,运行人员通过DCS系统缓慢提升转速至工作范围,最大启动电流约为0.8倍,避开了电机6-8倍的启动电流,转速、力矩平稳上升,减少对电网冲击;

7、减少机械震动,噪音和磨损,提高了运行的可靠性,延长了机械寿命,变频调速时引风机入口挡板全开,升降转速平稳,惯性噪音降到最低;

8、利用变频器对锅炉引风机进行压力.风量调节,调节过程平滑灵活可靠,同时解决风门挡板线性差,调节延迟问题,特别在点炉初期和低负荷情况下,变频调节非常方便平稳,控制精度高,炉膛负压容易控制,也非常稳定,与挡板节流调节相比,变频调节明显改善调节性能。

三、引风机变频、工频下的数据比较

根据杭州市能源监测中心于2005年12月对75T/H循环流化床2#炉引风机进行的耗电量测试,得出引风机在采用变频、工频不同方式下节电效果非常明显,具体数据见表二。

四、结论

近年来国家各级政府部门对电力、冶金、水泥等高耗能企业节能减排、单位万元产值能耗下降等有关问题高度重视,并出台了一系列能源消耗控制政策。对热电行业来说,依靠科技进步,加大改造力度,节约能源降低消耗,对企业的生存和发展至关重要。为热电厂硫化床锅炉加装高压大功率变频调速装置,能取得明显的节电效果,在国

家大力提倡建设资源节约、环境友好型社会的今天,合康高压变频器将为热电厂等企业节能增效提供极大的帮助。

挡板调节现场照片

合康变频器运行现场照片

表二 采用不同方式调节风压、风量时的排烟量、耗电量数据统计表

HIVERT系列高压变频器资料汇编

HIVERT高压变频器在山东潍钢集团炼铁厂风机上的应用

□ 潍钢集团炼铁厂 王涛 李志涛

摘 要:本文综述了高压变频器在炼铁厂部分风机上的应用情况,对改造过

程、改造前后的耗电及设备运行情况进行了对比后,最终交流变频

调速器,以其适用性强、可靠性高、操作方便、减少噪声、保护设

备等优势,受到用户的好评。

关键字:风机、变频、风道、可靠性、减少噪声、保护设备

潍钢炼铁厂风机变频器运行现场

一、前言

潍钢集团公司炼铁厂现有4座高炉2条烧结生产线,高炉冶炼既连续不间断作业,同时又是用电耗能大户。

随着国家节能减排政策的出台,企业节能改造势在必行。高压交流变频调速技术是上世纪90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术。2008年1月我厂采用北京合康亿盛公司产的10kV和6kV变频器用于交流电机的变频调速,其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式(如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等)。我公司选用的合康高压变频器在炼铁厂4号高炉热风炉1#助燃风机、炉前除尘风机、原料除尘风机、1#2#喷煤收尘风机、1#烧结机尾除尘风机共6台设备进行第一期节能改造,并在5月份陆续安装调试完成,稳定运行至今。使我公司成为国产高压变频器的品牌基地。

二、工况简述

我公司4#高炉热风炉是为1300m3高炉配套的内顶燃式热风炉,格子砖为蓄热载体,以燃烧高炉煤气为主,燃烧制度为两烧一送,拱顶的温度可达到1300℃,烟道温度在规定的时间内达到300℃,为高炉送风的温

1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html,

HIVERT系列高压变频器资料汇编1 https://www.doczj.com/doc/1014642368.html, 度为1100℃左右。助燃风机的作用是抽取大气中的空气,引入热风炉中为其助燃。风机型号为9-28-14D,全压40800-12000Pa,电机型号YKK450-4 10kV 400kW ,烧炉需用风量10万m 3/h 风压:4kPa 换炉时6kPa,风机进风阀开度在30%,改造前通过调节风机进风阀开度和放散阀开度满足工艺要求,在调整过程中容易产生喘震现象,对设备危害性大,并且风机运行噪音大,电机低负载率功率因数低耗能大。

高炉出铁时会有大量的黄烟,并伴有废气和灰尘,4#高炉是1300m 3,每天出11炉铁水,每次大约50分钟,间隔30分钟,通过炉前除尘风机引出由布袋除尘进行处理。改造前通过调整液力耦合器转速控制布袋除尘箱体压差调整除尘效果,出铁时高转速,不出铁时低转速。为了保护电机设备,进风阀开度50%,设备利用率大大降低。

为高炉生产所供的原料,进炉前需筛分,4#高炉供料系统大小料仓18个,因筛分产生的扬尘点近百个。原料除尘风机的作用是把上料过程中产生的灰尘集中收集处理。改造前电机电流大温度高风机进口阀开度只能在50%,限制了除尘效果。

我厂4#高炉年产百万吨以上,为节能减排,2008年5月首先对热风炉助燃风机、炉前和原料除尘风机所配置的10kV400kW、10kV1120kW、10kV1000kW电机进行变频改造,目前运行情况良好,而且调节简单、省时省力,耗电量比改造前明显减少。

三、变频前后耗电情况对比

我厂于2008年5月起开始将高压变频器应用在4号高炉1#助燃风机、炉前除尘风机、原料除尘风机的节能改造,目前高压变频运转稳定,平均节电率达到30%以上,取得了显著的经济效益。表1是我厂安装高压变频前后数据对比。(注:其它3台的数据还在检测中)

表1 淮钢集团炼铁厂安装高压变频前后数据对比

四、可靠性

经过对4号高炉炉前除尘原系统进行分析,对原系统的风压、风量控制由原来的液力耦合器调节改为变频器调节,由变频器对电机本身进行调速,最后达到工况要求值。液力耦合器本身能耗达10%左右,而且需要油泵及冷却水来辅助运行,故障率较高,维护成本高,特别是在夏季因耦合器产生热量较大,需加入四组冷油器,用循环水强降温,水消耗量大,资源浪费严重。原料除尘系统没有液力耦合器,只有进风阀。直接由变频器对电机本身进行调速。变频器设备接入用户侧高压开关和拟改造电机之间,变频器控制分为远程和就地操作。为了充分保证系统的可靠性,变频器同时加装工频旁路装置,可在变频回路故障时将电机切换至工频状态下运

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