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0、問題的提出
焦作丹河發電有限公司#1發電機組容量為110MW，#1爐除塵器改造後，#1爐甲乙引風電機由475KW增容至1000KW，容量比原來電機增加了525KW，使廠用電率升高。而電機的變頻調速運行，是降低廠用電率、節電增效的有效措施及有效手段。#1爐lu電dian機ji調tiao速su用yong擋dang板ban調tiao節jie，風feng道dao壓ya流liu損sun失shi嚴yan重zhong，浪lang費fei大da，通tong過guo變bian頻pin調tiao速su，實shi現xian了le電dian機ji轉zhuan速su連lian續xu無wu級ji調tiao速su，調tiao速su範fan圍wei寬kuan，調tiao節jie精jing度du高gao，效xiao率lv高gao,實shi現xian了le電dian機ji的de軟ruan啟qi動dong，減jian少shao了le啟qi動dong衝chong擊ji及ji設she備bei磨mo損sun。另ling外wai變bian頻pin裝zhuang置zhi較jiao安an裝zhuang方fang便bian，隻zhi需xu在zai原yuan斷duan路lu器qi與yu電dian機ji之zhi間jian串chuan聯lian變bian頻pin裝zhuang置zhi即ji可ke，無wu需xu對dui負fu載zai和he電dian機ji做zuo任ren何he改gai動dong；正常運行後，可靠性高，基本上無維護量。通過對引風機進行變頻改造 而達到節能增效，無疑是必要的。
1、HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置原理
變頻裝置采用多電平串聯技術，6KV係統結構見圖1，由移相變壓器、功率單元和控製器組成。6KV係列有21個功率單元，每7個功率單元串聯構成一相。
每個功率單元結構上完全一致，可以互換，其電路結構見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控製，可得到如圖3所示的波形
輸入側由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構成42脈衝整流方式；這種 多級移相疊加的整流方式可以大大改善網側的電流波形，使其負載下的網側功率因數接近1。
另外，由於變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規低壓變頻器。
輸出側由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到如圖4所示的階梯PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用於舊設備的改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應力。
 當某一個單元出現故障時，通過使圖2中的軟開關節點K導通，可將此單元旁路出係統而不影響其他單元的運行，變頻器可持續降額運行；rucikejianshaohenduochanghexiatingjizaochengdesunshi。bimianleyouyuyigedagonglvgaoyakaiguanqijiandeguzhangerdaozhizhengjideguzhangchansheng，yizhitingji。baozhengleduodianpingbianpinqidekekaoxing。
2、變頻改造方案簡介
#1 爐lu引yin風feng機ji是shi兩liang台tai雙shuang側ce布bu置zhi，目mu前qian其qi引yin風feng機ji的de出chu力li調tiao節jie由you人ren工gong調tiao節jie擋dang板ban來lai實shi現xian。由you於yu引yin風feng機ji設she計ji時shi冗rong餘yu功gong率lv較jiao大da，加jia上shang風feng量liang控kong製zhi采cai用yong檔dang風feng板ban引yin起qi的de阻zu力li損sun耗hao，造zao成cheng廠chang用yong電dian率lv高gao，影ying響xiang機ji組zu的de經jing濟ji運yun行xing。
電動機參數 引風機參數
型號：Y560-8 型號： Y4-73-11-27D
額定功率：1000kW 額定風量：425700m3/h
額定電壓：6kV 額定風壓： 5064Pa
額定電流：118.6A 介質溫度： 90℃
額定頻率：50HZ
額定轉速：744r/min
根據1#爐目前的實際運行情況，考慮實際負荷情況，經對改造前引風機電機檔板調節情況，可采用的變頻器電流按100A左右來選擇，這樣比原電機額定電流118.6A減少了18.6A，也為設備的選取節省了一筆不小的開支。經過充分的市場調研，最後經招標選定北京利德華福技術有限公司生產的HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置，額定電流105A。
為(wei)了(le)充(chong)分(fen)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，為(wei)變(bian)頻(pin)器(qi)同(tong)時(shi)加(jia)裝(zhuang)工(gong)頻(pin)旁(pang)路(lu)裝(zhuang)置(zhi)，變(bian)頻(pin)器(qi)異(yi)常(chang)時(shi)，變(bian)頻(pin)器(qi)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing)，電(dian)機(ji)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)手(shou)動(dong)切(qie)換(huan)到(dao)工(gong)頻(pin)下(xia)運(yun)行(xing)。工(gong)頻(pin)旁(pang)路(lu)由(you)3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（見圖，其中QF為甲方原有高壓開關）。要求QS2不能與QS3同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。
為了實現變頻器故障的保護，變頻器對6KV開關QF進行聯鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF，要求甲方對QF的合分閘電路進行適當改造。工頻旁路時，變頻器應允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。
變頻調速係統配置上位機，上位機可安裝在控製室，通過上位機可以對變頻器進行啟動、停機、調tiao速su等deng控kong製zhi，並bing可ke在zai上shang位wei機ji上shang顯xian示shi變bian頻pin器qi的de運yun行xing數shu據ju和he當dang前qian狀zhuang態tai。為wei了le保bao障zhang調tiao速su係xi統tong的de可ke靠kao性xing，在zai操cao作zuo台tai配pei置zhi對dui變bian頻pin器qi的de控kong製zhi按an鈕niu，也ye可ke以yi對dui變bian頻pin器qi實shi施shi啟qi動dong、停機、加速和減速控製。
3、變頻裝置調試數據對比
| 甲側引風機變頻調試記錄表 |
| 負荷MW |
引風機電流
（A） |
引風機擋板開度（%） |
甲側轉速（r/min） |
甲側頻率
（Hz） |
送風風壓（KPa） |
爐膛負壓
（Pa） |
| 甲側 |
乙側 |
甲側 |
乙側 |
| 65 |
3.6/46.4 |
55 |
100 |
30 |
350 |
23.41 |
3.0 |
-20 |
| 65 |
3.5/45.6 |
55 |
100 |
30 |
350 |
23.41 |
3.0 |
-20 |
| 63 |
3.5/45.6 |
56 |
100 |
30 |
349.3 |
23.41 |
3.0 |
-20 |
| 62 |
3.5/46.2 |
55 |
100 |
30 |
349.3 |
23.41 |
3.0 |
-20 |
| 106 |
30.5/84.8 |
48 |
100 |
5 |
746 |
49.9 |
4.1 |
-20 |
| 109 |
29.8/83.7 |
52 |
100 |
25 |
746 |
49.9 |
4.1 |
-20 |
| 乙側引風機變頻調試記錄表 |
| 負荷MW |
引風機電流
（A） |
引風機擋板開度（%） |
甲側轉速（r/min） |
甲側頻率
（Hz） |
送風風壓（KPa） |
爐膛負壓
（Pa） |
| 甲側 |
乙側 |
甲側 |
乙側 |
| 60 |
77 |
1.7/42.5 |
60 |
100 |
242 |
16.18 |
3.0 |
-20 |
| 60 |
68 |
3.8/42.4 |
49 |
100 |
299 |
19.95 |
3.0 |
-20 |
| 60 |
58 |
9.6/44.3 |
34 |
100 |
400 |
26.63 |
3.0 |
-20 |
| 60 |
55 |
18.1/49.6 |
20 |
100 |
500 |
33.28 |
3.0 |
-20 |
| 60 |
50 |
32.2/58 |
10 |
100 |
600 |
39.91 |
3.0 |
-20 |
| 93 |
53 |
49.8/70.3 |
20 |
100 |
700 |
46.54 |
3.8 |
-20 |
| 93 |
52 |
61/77.3 |
17 |
100 |
747 |
49.68 |
3.8 |
-20 |
4、變頻改造後的效益計算
(應按實際測試結果計算，測試數據看附件的測試記錄)
1)110MW時每小時節約電量
改造前引風機功率：0.9539*6*67* *0.8506=565kw
改造後引風機功率：0.9539*6*29*1.05* *0.8506=257kw(565-257)*2=616kw
2)80MW時每小時節約電量
改造前引風機功率：0.9539*6*60* *0.8506=506kw
改造後引風機功率：0.9539*6*21*1.05* *0.8506=186kw(506-186)*2=640kw
3)60MW時每小時節約電量
改造前引風機功率：0.9539*6*55* *0.8506=464kw
改造後引風機功率：0.9539*6*11*1.05* *0.8506=97kw(464-97)*2=734kw
#1機2002年實際運行小時為7764小時，全年節電量為：
7764*（616*25%+640*50%+734*25%）=5104830Kwh
每Kwh按0.22元/Kwh計算
全年節約費用為5104830*0.22=112.31萬元
另外，由於HARSVERT-A係列變頻器功率因數可達0.95以上，大於電機功率因數0.8506，減jian少shao無wu功gong，提ti高gao上shang端duan設she備bei利li用yong率lv。並bing且qie電dian機ji實shi現xian軟ruan啟qi動dong，可ke避bi免mian因yin大da電dian流liu啟qi動dong造zao成cheng對dui電dian機ji絕jue緣yuan及ji大da電dian動dong力li衝chong擊ji對dui電dian機ji壽shou命ming的de影ying響xiang，減jian少shao電dian機ji維wei護hu量liang，節jie約yue檢jian修xiu維wei護hu費fei用yong。
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