文档介绍：高压变频器在大功率风机泵中应用研究众所周知,高压电动机的应用极为广泛,它是工矿企业中的主要动力。在冶金、钢铁、石油、化工、水处理等各行业的大、中型厂矿中, 广泛用于拖动风机、泵类、压缩机及各种其他大型机械。其消耗的能源占电机总能耗的 70 %以上,而且绝大部分都有调速的要求, 但目前的调速和起动方法仍很落后, 浪费了大量的能源且造成机械寿命的降低。随着电气传动技术, 尤其是变频调速技术的发展, 作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。顺便指出,目前习惯称作的高压变频器,实际上电压一般为 -10kV ,国内主要为 3kV , 6kV 和 10kV , 和电网电压相比, 只能算作中压, 故国外常成为 MediumVoltageDrive 。济钢高压风机水泵调速系统我国高压电动机多为 6kV 和 10kV , 在济钢老厂区进线电源为 6kV , 高压电机调速大多为直接启动和液力偶合器调速;新建厂区进线电源电压为 10kV ,在高压风机调速系统中, 采用液力耦合器调速方式。直接起动或降压起动非但起动电流大, 造成电网电压降低, 影响其它电气设备的正常工作; 而且主轴的机械冲击大,易造成疲劳断裂,影响机械寿命。当电网容量不够大时, 甚至有可能起动失败。液力耦合器在电机轴和负载轴之间加入叶轮, 调节叶轮之间液体( 一般为油) 的压力, 达到调节负载转速的目的。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法, 节能效果并不是很好, 而且随着转速下降效率越来越低、需要断开电机与负载进行安装、维护工作量大, 过一段时间就需要对轴封、轴承等部件进行更换, 现场一般较脏,显得设备档次低,属淘汰技术。一般说来,使用高压(中压)变频调速系统对于风机、水泵类负载有两个重要特点: 第一,由于消除了阀门(或挡板)的能量损失并使风机、水泵的工作点接近其峰值效率线, 其总的效率比液力耦合器提高 25 %~ 50 %;第二,高压(中压)变频调速起动性能好,使用高压变频器,就可实现“软”起动。变频装置的特性保证了起动和加速时具有足够转矩, 且消除了起动对电机的冲击,保证电网稳定,提高了电机和机械的使用寿命。现以济钢三炼钢为例, 来分析高压( 中压) 变频器在实际生产中的节能效果。在济钢三炼钢厂共使用了 10 台高压除尘电机,装机容量合计 ,占三炼钢总装机容量的 40 %。而从现场实际监测到的工作电流其比重更高, 电流值见表 1, 风机类负载要占总容量的 60% 。而高压变频器比液力耦合器效率可以提高 25 %~ 50 %, 按每月风机节能 20 %计算, 每月总电量可以降低 8 %,三炼钢每月电费 1000 万元,这样每年可以降低成本近 80 多万元, 从上述粗略计算来看, 高压( 中压) 变频调速在济钢高压风机、水泵的应用, 前景广泛, 节能效果巨大。表1 济钢第三炼钢厂风机电流比值高压变频器应用现状虽然由于电压高、功率大、技术复杂等因素, 高压变频器的产业化在 80 年代中期才开始形成, 但随着大功率电力电子器件的迅速发展和巨大市场的推动力, 高压变频器近十多年的发展非常迅速, 使用器件已经从 SCR 、 GTO 、 GTR 发展到 IGBT 、 IGCT 、 IGET 和 SGCT , 功率范围从几百千瓦到几十兆瓦。技术上已经成熟,可靠性得到保障,使用面越来