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1、浅谈高压变频器在锅炉送、引风机上的应用2.1.1根据流体力学的原理：流量与转速成正比、压力与转速的平方成正比、轴功率与转速的立方成正比,用公式表示如下:lQ1/Q2=n1/n2lH1/H2=(n1/n2)2lP1/P2=(n1/n2)3 (其中,Q为流量,n为转速,H为压力,P为轴功率)上述公式可以推算出,假如在采用了高压变频器对电机进展调速后。在知足现有的压力情况下电机的降速空间越大那么降低的功率消耗就越大。2.1.2送风机变频改造后节能预测仅以#2炉A送风机为例进展测算:挡板开度为50%时，出口风压2.6kPa，电机实际电流I:28.5A，电压U:6kV，功率因数取COS:0.84P实际=
2、1.732UICOS=1.732628.50.84=249kWP变频后=P轴实际压力/额定压力1.5/高压变频器/电机=313kW2.6KPa/6.345KPa1.5/0.96/0.928=313kW0.263/0.96/0.928=92kW其中,P轴=313,高压变频器=0.96(根据高压变频器参数),电机=额定功率/1.732/额定电压/功率因数/额定电流=0.928通过上述运算可得:P节约=P实际-P变频后P节约=P实际-P变频后=249-92=157kW改用变频后预计送风机单台风机每小时节约用电157kWh。2.1.3引风机变频改造后节能预测由于引风机采用了双速电机，当电机运行转速为7
3、50r/min,液偶实际输出转速约657r/min，根据风机的特性，输入的额定转速降低，风机的特性曲线大幅度改变，额定的风压和风量应该按流体力学的比例关系降低，即额定风量由252922m3/h约降为188797m3/h，额定压力由5.992kPa降为3.338kPa，风机的轴功率应由521kW约降为396kW，计算如下：P变频后=P轴实际转速/额定转速3/高压变频器/电机=396kW657/7393/0.96/0.937=396kW0.7/0.96/0.937=308kW其中,P轴=396,高压变频器=0.96(根据高压变频器参数),电机=额定功率/1.732/额定电压/功率因数/额定电流=0
4、.937在该工况下，引风机实际功率P实际约365kW，通过上述运算可得:P节约=P实际-P变频后P节约=P实际-P变频后=365-308=57kW。改用变频后单台引风机预计每小时节约用电57kWh。2.2系统优化空间分析2.2.1#2炉A、B引风机是通过电机变级和调整液力耦合器开度的方式调整引风机转速，通过高压变频改造后可以更进一步节能，通过变频改造防止在异常方式下对引风机电机进展变级操纵。2.2.2采用挡板调节不仅增大了系统的节流损失，而且由于调节不连续，系统风压很轻易出现波动。对风机进展变频改造，可一劳永逸解决解决以上问题，还可进步自动控制程度，通过节能收回投资。同时利用高压变频器的软启动
5、功能及平滑调速的特点，可实现系统的平稳调节，稳定系统的工作状态，延长锅炉各部件的使用寿命。2.2.3送、引风机都改变频控制后可实现#2锅炉炉膛负压的自动调节，知足华润控股安评整改对自动投入的要求。2.2.4降低电机启动电流：变频改造前电机启动电流一般为额定电流的68倍，而通过高压变频器可实现高压电机的软启动，降低电机启动电流，延长电机使用寿命，降低电机启动对电网的冲击。2.2.5进步电机运行功率因数：变频改造前，风机电动机运行的功率因数在0.85左右，变频改造后风机电动机运行功率因数均在0.96以上，无需增加无功补偿装置即可降低供电容量，具备良好的潜伏效益。2.2.6降低噪音：由于挡板调节运行
6、时，风对挡板造成宏大冲击，不仅对设备损坏严重，而且噪音大，对运行人员安康造成影响，而采用变频调节后，电机在低速运行时噪音降低，去除了由于风对挡板冲击而造成的噪音，改善了运行人员的工作环境。3.高压变频器在锅炉送、引风机上实际应用2021年08月#2炉A、B送风机高压变频器正式投入运行，2021年04月#2炉A、B引风机高压变频器正式投入运行。3.1高压变频器应用简介3.1.1送风机高压变频器安装3.1.1.1在检修大厅东侧4米层位置用钢架构造支起7m7m楼板，楼板承重大于8吨。楼板预制#10槽钢用于固定高压变频器柜和旁路柜、辅助电源柜，空调底座。槽钢顶部平面露出楼面1cm，槽钢和主厂房东接地网
7、2点以上可靠接地，接地电阻不大于4欧姆。3.1.1.2在高压变频器小室的南侧水泥墙预留面积3m2入风口，入风口墙外采用百叶窗防雨，内部采用双层隔灰滤网隔方便更换过滤棉。预留2个0.8m2出风口用做#2B送风机高压变频器排风，南墙底部预留3个空调冷却介质铜管和出水口的孔洞。3.1.1.3高压变频器小室东侧和北侧采用防火活动板作为墙面，北侧活动板预留2个0.8m2出风口用做#2A送风机高压变频器排风。3.1.1.4高压变频器小室加装三台5P制冷空调，空调和高压变频器辅助电源采用双电源手动切换方式。3.1.1.5利用原有#2炉A、B送风机在6KV段配电间电源开关，在电机与开关之间增设一套变频装置。高
8、压变频器柜、旁路柜、辅助电源柜与底部槽钢通太多点焊接，可靠连接。高压断路器与高压变频器之间、高压变频器与电机之间均为高压动力电缆连接，电缆充分利旧。3.1.1.6高压变频器、控制电源柜、旁路柜的电缆全部采用柜顶进线柜顶出线方式，地面铺设高压绝缘垫。3.1.1.7高压电缆交接和预防性试验合格。3.1.1.8高压变频器调节与监控全部由DCS实现，高压变频器小室装远程温度测点，装温湿度计。3.1.1.9原有挡板及控制回路保存。3.1.2引风机高压变频器安装3.1.2.1#2炉A、B引风机高压变频器安装于灰控楼0米层房内，房间尺寸宽6.1m，长6.7m，高4m。冷却方式采用通过风道排出室外，并加装三台
9、5P制冷空调强迫冷却。空调和高压变频器辅助电源、小室照明、插座电源集中安装在同一辅助控制柜内，该电源柜的电源采用双电源手动切换方式.3.1.2.2利用原有#2炉引风机在6KV段配电间电源开关，在电机与开关之间增设一套变频装置。高压断路器与高压变频器之间的高压电缆利旧，高压变频器与电机之间电缆重新敷设。3.1.2.3高压变频器柜体接地局部与主厂房接地系统相连。采用40*5mm接地镀锌扁钢，接地线为50mm，接地电阻小于4欧姆。输入输出电缆的屏蔽层接高压变频器的总接地点。3.1.2.4高压变频器柜体根底应平整，根底构造采用10槽钢，根底型钢埋在根底里，其顶部平面比地平面高1cm，根底型钢可靠接地，
10、柜体安装并焊接在根底型钢上，保证根底钢和高压变频器柜体可靠连接。3.1.2.5高压变频器小室开挖深800mm，宽600mm的电缆沟将高压变频器柜和小室南墙处的电缆沟相连，电缆沟内程度每1500mm预制一副双层电缆支架，上层支架用于敷设动力电缆，下层支架用于敷设控制电缆，支架顶层间隔地面不小于300mm，层间距不小于300mm，电缆沟支架导体局部需用40*5mm的扁钢连接，和我司主接地网相连，接地电阻小于4欧姆。3.1.2.6电缆沟用于放置电缆沟盖板的折口需用角钢包边，电缆沟盖板的包边需用角钢包边，工艺美观。3.1.2.7高压变频器小室原有的大窗户需撤除改造成进风滤网，将高压变频器小室和电机库相
11、连的北门封堵，预留空间用于嵌入一台5P空调室内机。高压变频器小室西墙开孔，预留空间嵌入一台5P空调室内机。3.1.2.8高压变频器小室墙面底部打3个孔，用于敷设空调室内机和室外机的连接局部。3.1.2.9电缆沟需做好防雨水倒灌措施，高压变频器小室地面敷设整块高压绝缘垫，应有效防止高压变频器小室的负压将电缆沟内潮气吸入。3.1.2.10引风机原使用的液力耦合器撤除，电机根底前移，使电机和引风机风叶连接，电机原用于穿设电缆的套管应同步前移。3.1.2.11高压电缆交接和预防性试验合格。3.1.2.12引风机高压电机全部改成高速接线方式。3.1.2.13高压变频器调节与监控全部由DCS实现。3.1.
12、2.14高压变频器室需增加环境温度测量，采用PT100测量元件，装温湿度计。3.1.2.15原有挡板及控制回路保存。3.1.2.16送、引风机电机进展变频改造后，原先DCS系统对送、引风系统的控制方式发生了根本改变，对所有设计系统的顺控、自动逻辑和画面进展全面修改，增加变频形式下操纵、顺控启停、事故联锁、协调控制等功能。3.2送、引风机高压变频器系统简介23.2.1送、引风机高压变频器均使用北京合康的HIVERT系列产品，采用手动旁路方式，如下列图1所示：图1高压变频器主回路图3.2.1.1手动旁路系统中有三个隔分开关QS1、QS21和QS22，其中QS21和QS22为一个双刀双投的隔分开关。
13、双刀双投隔分开关的特点是两个方向只能合其一，实现自然的机械互锁，防止误操纵将工频电源反送到高压变频器输出侧而导致高压变频器损坏。3.2.1.2变频运行：QS1、QS22闭合，QS21断开，由合闸断路器QF为高压变频器供电，再通过高压变频器本地或者远程启动电机变频运行。3.2.1.3工频定速运行：QS1、QS22断开，QS21闭合，由合闸断路器QF直接启动电机定速运行。3.2.1.4高压变频器维护、修理：QS1、QS22断开，高压变频器与高压电源完全隔离。3.2.1.5旁路系统与上级高压断路器QF有联锁关系，旁路系统隔分开关未合到位时，不允许QF合闸；QF合闸时，绝对不允许操纵隔分开关，以防止出
14、现拉弧现象，确保操纵人员和设备的平安。隔分开关与QF的联锁通过操纵手柄上的电磁锁实现，在QF合闸状态下，操纵手柄被锁死。3.2.1.6为了保护高压变频器，在高压变频器与断路器QF之间还有电气联锁，联锁信号有：3.2.1.6.1合闸闭锁：将高压变频器合闸允许信号与旁路系统工频投入信号并联后，串联于高压开关合闸回路。在变频投入状态下，高压变频器故障或者不停当时，断路器QF合闸不允许；旁路投入状态时，合闸闭锁无效。3.2.1.6.2故障分闸：将高压变频器分闸信号与旁路系统变频投入信号串联后，并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下，当高压变频器出现故障时，分断高压变频器高压输入；旁路投入状态下，高压
15、变频器故障分闸无效。3.2.1.7高压开关保护整定：按避开高压变频器移相变压器的速断电流整定。3.2.2该高压变频器采用功率单元串联叠波技术，空间矢量控制的正弦波PWM调制方法，全中文操纵界面和IGBT功率器件，如下列图2所示：图2HIVERT高压变频器控制系统图3.3主要保护功能3.3.1轻故障分类与报警轻故障时，系统发出报警信号，故障指示灯闪烁。轻故障包括：3.3.1.1变压器超温报警3.3.1.2单元柜超温报警3.3.1.3柜门翻开系统对轻故障不作记忆处理，仅做故障指示，故障消失后报警自动取消。高压变频器运行中出现轻故障报警，系统不停机。停机时出现轻故障报警，高压变频器可以继续启动操纵。
16、3.3.2重故障分类与报警系统发生以下故障时,按照重故障处理：3.3.2.1外部故障3.3.2.2变压器过热3.3.2.3电机过流3.3.2.4柜温过热3.3.2.5单元故障3.3.2.6高压变频器过流3.3.2.7高压失电3.3.2.8接口板故障3.3.2.9控制器不通讯3.3.2.10接口板不通讯3.3.2.11系统超速3.3.2.12主控板故障其中单元故障包括：缺相故障、过热、驱动故障、光纤故障。重故障报警时，系统发出报警信号和故障指示，同时给出高压分断指令，并对故障指示、高压分断指令作记忆处理。即便故障消失，故障指示、高压分断指令仍然保持。待故障排除并对系统复位后，高压变频器恢复到系统待机状态。系统发生重故障报警，高压变频器进线高压电源将自动分断。3.4节能效果分析为对#2炉送、引风机用电数据进展了一个月的采样，数据如表1所示。表1#2炉送、引风机比照数据