1 引言
贵州省瓮福矿肥基地是国家“八五”和“九五”期间建设的五个大型磷矿肥基地之一控制工程网版权所有,目前拥有全国最大的磷矿山和磷肥厂。
瓮福矿肥基地由瓮福磷矿和瓮福磷肥厂两个国家重点项目组成。瓮福磷矿1990年11月开工,1995年建成。瓮福磷肥厂1997年建设,1999年通过72h考核。从而形成250万t/年磷矿石、210万t/年磷精矿、80万t/年重钙、3万kW余热发电的生产能力,以及年吞吐能力345万t的自备铁路专线。
瓮福磷肥厂下设磷酸一铵分厂、磷酸二铵分厂、硫酸分厂、磷酸分厂、热电分厂5个主生产单位和水处理分厂、动力分厂、机修分厂、仪修分厂、工程车队5个辅助生产单位。而电机的变频调速运行,是降低厂用电率、节电增效的有效措施及有效手段。#2炉电机调速用挡板调节,风道压力损失严重,浪费大,通过变频调速,实现了电机转速连续无级调速www.cechina.cn,调速范围宽,调节精度高,效率高,实现了
2 高压变频装置原理及特点
变频装置采用多电平串联技术,由移相变压器、功率单元和控制器组成。6kV系列变频装置由18个功率单元构成,每6个功率单元串联构成一相,如图1所示。
功率单元的电路结构及原理:每个功率单元由、整流、滤波、逆变、旁通、驱动、保护、模拟量采集、PWM形成等电路组成。输入侧由移相变压器给每个单元供电,移相变压器的副边绕组分为三组;这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形,使其负载下的网侧功率因数接近于1。
另外,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,类似常规低压变频器。
输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电,通过对每个单元的PWM波形进行重组,可得到阶梯PWM波形。这种波形正弦度好,dv/dt小,可减少对电缆和电机的绝缘损坏,无须输出滤波器就可以使输出电缆长度很长,电机不需要降额使用,可直接用于旧设备的改造;同时,电机的谐波损耗也大大减少,消除了由此引起的机械振动控制工程网版权所有,减小了轴承和叶片的机械应力。
由于应用了先进的电力电子技术、计算机控制技术、现代通信技术和高压电气、电机拖动等综合性领域的学科技术,因此变频调速具有其它调速方式无法比拟的优点:
(1)变频器采用液晶显示数字界面,调整触摸式面板,可随时显示电压、电流、频率、电机转速等,可非常直观地显示电机在任何时间的实时状态;
(2)精确的频率分辨率和高的调速精度,完全可以满足各种生产工艺工况的要求;
(3)高压变频器具有国际通用的外部接口,可以同可编程控制器(PLC)和工控机等各种仪表相连,并可与原设备控制回路相连接,构成部分闭环系统,如与原DCS系统实现数据交换和连锁控制等;
(4)具有就地和异地操作功能,另可通过互联网实现远程监控功能;
(5)具有电力电子保护和工业电气保护功能,保证变频器和电机在正常运行和故障时的安全可靠;
(6)电机可实现软启动、软制动,启动电流小,小于电机的额定电流,电机启动时间可连续可调,减少了对电网影响;
(7)减少配件的损耗CONTROL ENGINEERING China版权所有,延长设备使用寿命,提高劳动生产效率。
3 变频器改造方案简介
瓮福热电厂#2炉引风机是两台双侧布置,目前其引风机的出力调节由人工调节挡板来实现。由于引风机设计时冗余功率较大,加上风量控制采用档风板引起的阻力损耗,造成厂用电率高,影响机组的经济运行。表1为热电厂#2炉电机及引风机的参数表。
根据电机的参数以及现场工况和运行的经验,最终确定#2