湖北藍天鹽化有限公司為雲夢縣龍頭企業之一
，是一家大型鹽化工生產企業。我公司在2005年度的鍋爐技改工程中，對75t/h循環流化床鍋爐的引風機

、一次風機、二次風機的高壓電機，均進行了高壓變頻技術改進
，現將改進情況作簡單介紹。
一、基本情況
我廠75t/h循環流化床鍋爐的引風機、一次風機、二次風機的風量調節、風壓調節，原來采用的是傳統做法，即風機以定速方式運行
，由擋板調節。其主要弊端主要表現為：
1、調節擋板前後壓差增加

，工作安全特性變壞，壓力損失嚴重，造成能耗增加；
2、風機定速運行，擋板調整節流損失大，出口壓力高，係統效率低，造成能源的浪費；
3、風道壓力過高
，威脅係統設備密封性能；
4、長期的40－70％開度
，加速擋板自身磨損
，導致擋板控製特性變差；
5、設備使用壽命短
，日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的浪費；
6、設備起動衝擊電流大，需增加配電設備容量而增加投資；
7


、與DCS不能直接配合，難於實現自動化操作。
為了解決上述問題，我們經過了大量的技術論證，決定用高壓變頻器替代傳統的擋板調節風量、風壓的方法。經過多次考察
、反複研究討論，我們采用了三台北京利德華福電氣技術有限公司生產的高壓變頻器
，其型號為：HARSVERT-A06/040（315kW）、HARSVERT-A06/050（355kW）、HARSVERT-A06/030（250kW）。
二
、HARSVERT-A高壓變頻調速係統的技術方案
（一）工作原理


圖1高壓變頻調速係統結構圖


圖2功率單元電路結構
變頻裝置采用多電平串聯技術，6kV係統結構見圖1
，整套係統由移相變壓器
、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。


圖3單元輸出的PWM波形


圖4變頻器輸出的相電壓階梯PWM波形
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(dang)某(mou)一(yi)個(ge)單(dan)元(yuan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)，可(ke)將(jiang)此(ci)單(dan)元(yuan)模(mo)塊(kuai)旁(pang)路(lu)退(tui)出(chu)係(xi)統(tong)而(er)不(bu)影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)單(dan)元(yuan)的(de)運(yun)行(xing)，變(bian)頻(pin)器(qi)可(ke)持(chi)續(xu)降(jiang)額(e)運(yun)行(xing)，如(ru)此(ci)可(ke)減(jian)少(shao)很(hen)多(duo)場(chang)合(he)下(xia)停(ting)機(ji)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)，避(bi)免(mian)了(le)由(you)於(yu)一(yi)個(ge)大(da)功(gong)率(lv)高(gao)壓(ya)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)的(de)故(gu)障(zhang)而(er)導(dao)致(zhi)整(zheng)機(ji)故(gu)障(zhang)、停機的產生
，從而保證了變頻器的可靠性。利德華福的產品最多可允許2-3個單元模塊的旁路。
（二）技術方案
我廠此次采用一拖一自動旁路方案，其一次電路如圖5所示。


圖5旁路係統方案
係統由3個高壓真空接觸器和2個高壓隔離開關組成。其中KM3
、KM2不能同時閉合。電機變頻運行時，KM1、QS1、QS2、KM2閉合，KM3斷開。要求做到：
1、可以實現變頻自動切換功能。
2、旁路櫃櫃門上應有手動和自動分
、合真空接觸器轉換開關。
變頻器出現嚴重故障時，係統能夠根據需要自動轉入工頻電網中，斷開變頻調速係統，而負載不用停機，滿足現場不能停機要求。
這三台高壓變頻器經工程技術人員技術改進，最大限度地滿足了安全可靠的工藝調速要求，其產品主要特點如下：
1

、對電網波動的適應能力增強。針對生產負荷波動大的工況，變頻器進行了特殊設計，大幅度提高了其抗電網波動能力
，做到電壓波動在±15％以內時，變頻器可以維持滿額輸出
；電網電壓降落在－15％～35％以yi內nei時shi

，變bian頻pin器qi都dou短duan時shi降jiang額e運yun行xing，不bu進jin行xing欠qian壓ya保bao護hu

，等deng電dian網wang電dian壓ya恢hui複fu正zheng常chang後hou，變bian頻pin器qi自zi動dong恢hui複fu到dao原yuan來lai的de工gong作zuo狀zhuang態tai，大da大da減jian少shao了le電dian壓ya跌die落luo造zao成cheng的de停ting機ji現xian象xiang。
2、多種及多路控製電源供電。變頻器的控製電源不存在和主電源相位關係的要求，在現場提供的控製電源失電時，變頻器利用自身配備的UPS為控製係統供電
，變頻器可以持續運行，做到控製電源丟失時（比如維修人員誤拉低壓電、開關跳閘
、熔絲熔斷等），rengranbaozhengfujishebeideyunxing。lingwaihaipeibeishuanglukongzhidianyuanqiehuangongneng，nenggoujieshouxianchangdezhiliucaozuodianyuan。xiangduijiaoliudianyuaneryan，zhiliudianyuanyouyuyouxudianchigongdian，yougenggaodekekaoxing。
3
、來電自啟動功能。為避免電網短時失電對生產造成影響
，該變頻器具備來電自啟動功能。當電網電壓消失後，變頻器緊急停機，如果在20秒內電源恢複，變頻器會進行自動啟動，恢複停機前的運行狀態。
4
、采用新型IGBT功率器件

，全數字化微機控製。
5、無須功率因素補償，能在20～100%的負荷變化情況內達到或超過0.95的功率因素。
6
、無需濾波器，變頻器就可輸出正弦電流或電壓波形
，對電機無特殊要求。
7、具有軟啟動功能。沒有電機啟動衝擊引起的電網電壓下跌，可確保電機安全
、長期運行。
8、控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)全(quan)數(shu)字(zi)微(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)，有(you)很(hen)強(qiang)的(de)自(zi)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)，能(neng)對(dui)所(suo)發(fa)生(sheng)的(de)故(gu)障(zhang)類(lei)型(xing)及(ji)故(gu)障(zhang)位(wei)置(zhi)提(ti)供(gong)中(zhong)文(wen)指(zhi)示(shi)，能(neng)在(zai)就(jiu)地(di)顯(xian)示(shi)並(bing)遠(yuan)方(fang)報(bao)警(jing)，便(bian)於(yu)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)和(he)檢(jian)修(xiu)人(ren)員(yuan)能(neng)辨(bian)別(bie)和(he)解(jie)決(jue)所(suo)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)。
9、具有就地監控方式和遠方DCS監控方式。
三、應用效果
congsantaifengjicaiyonggaoyabianpinqihoudeshijiyunxingqingkuangkan，gexiangjishuzhibiaojunmanzushiyongyaoqiu，gongzuoxingnengwending，jienengxiaoguomingxian。xiamianshidianjigaizaoqiangongpinyunxingyubianpingaizaohoubianpinyunxingdeduibi。

表一：電機改造前工頻運行情況


表二：變頻改造後變頻運行情況


注：按季度運行時間為 T= 2160小時，按電價：0.4元/度計算。
從上表看出，藍天鹽化廠在鍋爐風機上應用高壓變頻技術後，節能效果十分顯著，一年便收回了投資。概括起來其主要應用效果如下：
1、bianpinqidongduidianwangmeiyourenhechongji。youyubianpinqigaizaohoufengjikeyishixianbianpinruanqidong
，bimianleqidongdianliudechongji
，bujinduidianwangmeiyourenhechongji，erqiehaikeyisuishiqidonghuotingzhi；
2、按(an)需(xu)調(tiao)節(jie)風(feng)量(liang)，避(bi)免(mian)浪(lang)費(fei)。進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)後(hou)
，風(feng)機(ji)的(de)送(song)風(feng)量(liang)不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)由(you)風(feng)門(men)來(lai)調(tiao)節(jie)，而(er)是(shi)由(you)變(bian)頻(pin)器(qi)通(tong)過(guo)變(bian)頻(pin)調(tiao)節(jie)風(feng)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)來(lai)實(shi)現(xian)，調(tiao)節(jie)範(fan)圍(wei)可(ke)以(yi)從(cong)0%―100%；因而可以根據生產需要隨意調節風量，減少了不必要的浪費；
3、變頻節能運行
，節約了大量能源。由於變頻改造後不再使風機一直處於滿負荷工作狀態
，節能率高達63%以上；
4、jiangdifengjigongzuoqiangdu
，yanchangshiyongshouming。jinxingbianpingaizaohou，fengjidedabufengongzuoshijiandouzaijiaodidesuduxiayunxing
，yinerdadajiangdilefengjigongzuodejixieqiangduhedianqichongji，jianghuidadayanchangfengjideshiyongshouming
，jiangdiweixiuqiangdu；
5、可使電動機與風機直接相連接，減少傳動環節的費用
；
6、電機和風機運轉速度下降，潤滑條件改善，傳動裝置的故障下降；
7、係統壓力降低，對管道的壓力和密封等條件緩解，延長使用壽命；
8、係統完善的監控性能和高可靠性提高了工作效率，減少了檢修和維護的工作量。
四、結束語
由利德華福生產的HARSVERT-Agaoyabianpintiaosuxitongzaiwochangfengjishangdeshiyongfeichangchenggong。bianpinzhuangzhianzhuangfangbian
，zhixuzaiyuanduanluqiyudianjizhijianchuanlianbianpinzhuangzhijike，wuxuduifuzaihedianjizuorenhegaidong；正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)後(hou)
，可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)，基(ji)本(ben)上(shang)無(wu)維(wei)護(hu)量(liang)。在(zai)一(yi)年(nian)多(duo)的(de)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)，性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)，節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)顯(xian)著(zhu)
，為(wei)我(wo)廠(chang)的(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)產(chan)做(zuo)出(chu)了(le)巨(ju)大(da)的(de)貢(gong)獻(xian)。