摘要：本文介紹了四拖三高壓變頻器在成都某鋼鐵公司轉爐除塵風機上的應用；說明其具有良好的可靠性，節能效果、應用特點和優勢。

關鍵詞：除塵風機 高壓變頻器 四拖三

一、引言

  轉爐除塵系統，在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒。因此傳動設備的穩定性對鼓風機的正常運行起著至關重要的作用。除塵風機是除塵凈化系統的動力中樞，一旦除塵風機不能正常運行，不但影響生產，造成巨大的經濟損失，還有可能威脅到現場生產人員的人身安全；另外，調速系統工作的環境比較惡劣；所以，和除塵風機配套的高壓調速系統，要求具有極高的可靠性?；谝陨瞎ぷ魈攸c，對變頻調速系統的主要要求如下： 1.要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。2. 要求變頻器有旁路功能，一旦出現故障，可使電機切換運行，保證設備不停機。3.調速范圍要大，效率要高。4.有共振點跳轉設置，能使電機避開共振點運行，讓風機不喘震。

二、除塵風機運行工藝

  在轉爐煉鋼過程中，轉爐在兌鐵水、投料、吹煉、出渣及出鋼時產生的含塵高溫煙氣由轉爐封閉罩捕集，同時還捕集料倉上料及投料、鋼包熱修、中包熱修、精煉系統及RH系統產生的煙氣。各路煙氣匯總后，經袋式除塵器除塵后由風機經煙囪排入大氣。由于各生產工藝產生的煙氣量不同，產生煙氣的時間不同，為提高煙氣捕集率、適應冶煉工藝要求，在各煙氣除塵管道上設調節閥，并與工藝設備聯鎖。系統組成有: 各除塵點、除塵管道、袋式除塵器、風機、高壓電機、高壓變頻器、煙囪型高壓變頻器很好的完成了生產工藝的設計要求，通過上位機操作高壓變頻器精確控制高壓電機精準可靠運行，同時達到了節能減排的目的。

三、變頻系統方案

1、電機負載及配套的高壓變頻器參數：

電機負載信息：

額定功率：3150kW；額定電流：218A；額定轉速：993r/min

功率因數：0.88；額定電壓：10kV；負載類型：除塵風機

變頻器信息：

變頻器型號：GD5000-A4000-10-L；額定功率：3150kW

額定電壓：10kV；額定電流：231A；拖動方式：四拖三

2、一次回路方案

                                                 四拖三手動旁路系統圖

  四拖三手動旁路柜是由QS11、QS12、QS21、QS22 和QS31、QS32共6把隔離刀閘組成。一般情況下1# 、2#和3#變頻器分別對應拖動M1、M2和M3號電機，備用變頻器在3臺變頻器檢修或故障時可拖動M1、M2和M3號電機，但不能同時拖動。

1) QS11和QS12和QS31機械閉鎖，不允許同時閉合；

2) QS21和QS22和QS32機械閉鎖，不允許同時閉合；

3) QS12和QS22和QS32電氣閉鎖，也不允許同時閉合；

4) 6把隔離刀閘操作時變頻器進線開QF1、QF2、 QF3和QF4必須處于斷開，且接地刀閘閉合狀態。

                                        應用現場照片

四、英威騰變頻器方案特點

  該方案特點是每一臺變頻器都能夠選擇拖動三臺電機中的一臺，使用上更靈活一些；能夠在其中一臺變頻故障時，用另外一臺無故障且未運行的變頻器（指定的某一臺）來啟動該電機，使任何狀態下風機都是運行在變頻狀態，節能降耗。同時英威騰GD5000系列矢量型高性能變頻器采用電壓源型單元串聯多電平高-高解決方案，直接10kV輸入、10kV輸出，接線簡單、控制靈活。控制系統采用DSP+FPGA+ARM三核技術，內部自帶單元旁路功能，單元故障時可選擇自動/手動同級旁路，同時支持中性點漂移技術。利用高壓變頻器無級調速功能與DCS的自動協調控制除塵系統還具有以下優勢：

1) 實現本地和遠程DCS控制，就地控制是在變頻器處通過變頻器觸摸屏進行操作或應急處理；遠方控制是在控制室內進行，操作員通過DCS系統給定信號，調節變頻器，改變電機轉速，達到調節風量的目的。

2) 風機為24H連續工作模式，對變頻調速系統可靠性要求高。變頻器自帶單元旁路功能及中性點便宜技術，可實現一個單元旁路后系統降額8%繼續運行。

3)  風機為平方轉矩負載，根據生產負荷變化情況，低轉速運行時間越長，其耗電越低，從而在滿足生產工藝的條件下實現節能降耗。

4) GD5000系列變頻器具有優良的抗電網電壓波動性能。網側電壓在+10%～-15%之間波動時可做到滿載輸出。同時具有AVR功能，能夠根據母線電壓的波動自動調整輸出電壓。網側電壓在短時間小于85%～65%額定值或大于110%～120%額定值時，高壓變頻器降額運行不停機，可保證除塵風機穩定運行，不至于影響生產和對環境造成污染。

5) 作為工藝循環中的關鍵負載，GD5000系列變頻器具有功率單元工作情況（溫度、直流母線電壓、電流等）的實時監控功能，及時提供故障預判，保證設備可靠運行。

6) 高壓變頻器在20%負載以上效率高達96%，系統自身不會增加多余損耗。

7) 電機拖動風機實現軟起動（起動電流從零到額定值平滑過渡、無沖擊）和軟制動。避免了風門調節過程中出現的劇烈喘振現象。

8) 減小了對電機和風機軸承以及風機葉片的機械沖擊，可顯著提高其使用壽命，降低維護使用成本。

五、結束語

  經過現場一段時間的設備運行，設備運行良好，設備運行頻率在35Hz~45Hz左右，取得良好的節能效果，并且實現了四臺變頻器拖動三臺電機三用一備運行。實現互為備用，徹底解決了因變頻器故障引起生產停頓。用戶對我公司方案還是很滿意的。英威騰高壓變頻器是一種高效、節能、無電網污染的變頻設備，性能優異。該變頻器適用于大型風機、泵類負載，使用后可大大降低能耗，改善生產工藝，提高生產效率，并可大大提高系統的穩定性和可靠性，延長設備的使用壽命，減少系統維護。

參考文獻：

【1】百度文庫《高壓變頻器在除塵風機上的應用》

【2】深圳市英威騰電氣股份有限公司  《GD5000系列高壓變頻調速系統產品說明書》