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 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,电机的谐波损耗大大减少,消除了由此引起的机械振动,减小了轴承和叶片的机械应力。
2.3.1 变频器的操作与启动
变频器的操作方法有三种:一是就地控制,直接利用控制柜触摸屏的人机界面的启动、加速、减速、复位、停止等按钮实现变频调速的操作过程;二是远程控制,通过远程控制器,用开关和模拟给定,通过端子,I/0 接口输入操作命令及给定值; 三是DCS 控制,与 DCS 直接连接,实现与现场过程控制系统的完美结合,并通过现场过程控制系统实现控制,引风机的变频控制主要采用 DCS 控制。 变频器的启动有三种:一是正常启动,按正常方式启动后,自动上升频率并以用户设定的频率稳定运行;二是软启动,按软启动方式启动后,直接升速到系统参数中提供的电网投切频率,然后系统给变频/工频投切指令,并进行相应的电气连锁控制,达到软启动的效果;三是旁路功能, 在变频器故障不能投入运行的情况下,可以进行手动旁路操作。 将 QS2,QS3 断开,QS1 闭合,电机可由 QF 直接启停,拖动电动机工作,此为变频直接旁路功能,同时便于维护与检修。
2.3.2 变频改造后的节能效果分析
天津市现行的环保要求是所有的燃煤锅炉必须安装脱硫和除尘设施,两系统的加入使锅炉的烟风系统阻力增加大约 2500Pa,使引风机的电机功率增加大约一级,加之作为承担工业蒸汽供热锅炉存在负荷变动大的运行特点,同时湿法脱硫系统的运行将随锅炉的运行工况变化而变化,使烟风系统的阻力成为多变量,如采用风门调节系统具有简单可靠,风压恒定,投资少的优点,但调节精度低,电耗高,再有脱硫塔的脱硫液随锅炉烟气的变化进行调节,塔的阻力是变量,因此风门调节系统不适用湿法脱硫系统的运行工矿,不符合节能要求。采用变频器调节,根据锅炉负荷变化来调节引风机,使风压在一个最优的范围内,既满足锅炉的运行要求,也满足脱硫塔的运行要求,既节能又达标排放,使烟风系统的运行工矿得到优化。 变频器同时还具有提高用电设备功率因数的特性,将减少电机从电网吸收无功功率,减少了无功功率在电网中传输时造成的有功损耗。
通过分析锅炉负荷变化 70%,风门与变频器调节电机功率将变化 50%,按有 40%时间需调整锅炉负荷,如年运行 8640h,引风机电机为 315kW,电价为 1.00 元计算,采用变频器调节年节电 544320 度,节约电费 54.4 万元。
2.4 在水位调节中的变频器
当汽包水位发生变化时,变送器的输出信号也将发生变化。 这个测量信号与给定值比较后产生一个偏差信号送给调节器,由调节器对偏差信号进行相应的运算,把运算的结果输出给变频调速器。 当变频调速器接收到调节器的输出信号后,就会相应的根据信号改变水泵电机电源的频率,从而达到改变电机转速,增加或减少供水的流量。 使汽包水位稳定地保持在给定的数值上。
3、结语
变频调速这一技术正在越来越广泛地深入到各行各业中,它的节能、省电、易于构成自控系统的显著优势,必将成为电力拖动的中枢设备。 同时,应用变频调速技术也是企业改造、增加效益的有效途径。