ZW32戶外永磁真空斷路器產(chǎn)品概述

隨著社會(huì)需要，節(jié)能降耗是降低成本的重要手段。以往交流電機(jī)的調(diào)速方法多采用定子調(diào)壓調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速等，在運(yùn)行效率、能耗等方面均差強(qiáng)人意，且不利于控制。八十年代發(fā)展起來的變頻技術(shù)，開創(chuàng)了動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)的新時(shí)代，經(jīng)過三十年的發(fā)展，在調(diào)速性能方面已不亞于直流調(diào)速，并且具有顯著的節(jié)能、節(jié)電效果，因此，目前變頻調(diào)速技術(shù)在電力、冶金、化工、石油等行業(yè)的電機(jī)調(diào)速中均得到了廣泛的應(yīng)用，已成為現(xiàn)代動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。變頻技術(shù)應(yīng)用于氧化鋁生產(chǎn)中，不但可以改善現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行工況、提高設(shè)備利用率、延長使用壽命，而且易于自動(dòng)化控制，特別是高壓變頻器在電機(jī)及泵類流程系統(tǒng)中的應(yīng)用，以其卓越的性能，在交流調(diào)速技術(shù)中具有先進(jìn)的控制優(yōu)勢，因而使變頻器在生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

1 現(xiàn)狀分析 　　此次改造項(xiàng)目位于氧化鋁廠脫硅工序，舊工藝的不足之處在于：由于物料的變化，造成溶出高壓喂料泵15天左右就需要停車，補(bǔ)焊或更換過電流件（如泵體、葉輪、閘門），更不便的是即使補(bǔ)焊也要等蒸汽停送，設(shè)備停車、降溫，供料泵沖凈后才能進(jìn)行，整個(gè)過程約需2個(gè)小時(shí)。補(bǔ)焊或更換完過流件后如需恢復(fù)運(yùn)行，要使喂料泵全啟動(dòng)，用閥門控制流量，等到溫度達(dá)到額定值之后，才能轉(zhuǎn)入流程。該套舊工序的工藝設(shè)計(jì)計(jì)劃45天為一周期，結(jié)果一周期內(nèi)就能停車二、三次，頻繁的維修嚴(yán)重影響生產(chǎn)。況且，不管生產(chǎn)需要多少物料，電機(jī)都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，物料在運(yùn)行中的控制手段是靠調(diào)節(jié)閥門大小來調(diào)整，這樣，大部分能量都被閘板和閥門節(jié)流損失掉了，而且還人為的增加了管網(wǎng)阻力。在此過程中，喂料泵電機(jī)處于大負(fù)荷、高速下運(yùn)行，造成維護(hù)量大，設(shè)備壽命短，并且生產(chǎn)現(xiàn)場噪聲大，嚴(yán)重危害操作人員的身體健康。為解決以上問題，分廠決定對喂料泵調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行改造。以求實(shí)現(xiàn)既能解決料漿的流量控制問題，又能減小電機(jī)啟動(dòng)對電網(wǎng)沖擊的目的。 　　

2 變頻改造 　　鑒于我公司的第二氧化鋁廠、特材廠等生產(chǎn)項(xiàng)目大都應(yīng)用了低壓變頻器，使用效果非常突出，決定對喂料泵安裝高壓變頻器技術(shù)改造。在分廠裝備能源科和運(yùn)營轉(zhuǎn)型小組的大力支持下，該項(xiàng)目迅速進(jìn)入實(shí)施階段。經(jīng)過2個(gè)月的緊張施工，于3月10日開啟試車。此次脫硅工序的變頻調(diào)速改造選用的是北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓大功率變頻器一拖二系統(tǒng)HAR-S-VERT-A06/60。運(yùn)行電機(jī)采用了湖南湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為YK4005-4，400KW，6KV的高壓電機(jī)。HAR-S-VERT系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用單元模塊串聯(lián)多電平技術(shù)，具有性能優(yōu)越、控制完善、功率因數(shù)高、電流諧波少等特點(diǎn)。HAR-S-VERT系列高頻變壓器調(diào)速結(jié)構(gòu)由移相變壓器柜、功率單元柜、控制柜組成。變壓器柜采用移相變壓器，鑒于原供料系統(tǒng)是每條管網(wǎng)一臺(tái)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)設(shè)備備用，變頻器訂做了一拖二系統(tǒng)即旁路功能，以達(dá)到我們的生產(chǎn)要求。 每個(gè)功率單元的電路結(jié)構(gòu)均為基本的交-直-交逆變電路，由4個(gè)IGBT全控型器件組成的電壓型全橋逆變實(shí)現(xiàn)正弦SPWM控制，使輸出電壓接近于正弦波。

主控制回路采用數(shù)字信號(hào)處理器，配合數(shù)據(jù)采集單元、單元控制器和可編程控制器以及光纖通信回路構(gòu)成控制系統(tǒng)。 控制單元由高速處理器來實(shí)現(xiàn)?？刂破鬟€內(nèi)置一臺(tái)西門子S7-200的PLC，用于柜內(nèi)開關(guān)信號(hào)的邏輯處理，以及現(xiàn)場各種操作信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的協(xié)調(diào)，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性。 　　控制單元與功率單元之間采用光纖通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電、弱電之間電氣隔離，系統(tǒng)的安全性極高，同時(shí)具有很好的抗電磁干擾性。另外，控制電源掉電時(shí)，控制器可由配備的UPS電源繼續(xù)供電，并報(bào)警。此時(shí)變頻調(diào)速系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行30分鐘。 為保證喂料泵的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，保留了原來的供電回路，設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，變頻器一旦出現(xiàn)故障，可通過轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換回工頻供電回路，而不影響喂料泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)（見圖1）。 　　

3 改造后的效果 　　

3.1 節(jié)能效果顯著 　　

未進(jìn)行變頻器改造時(shí)，電機(jī)運(yùn)行電流為38A，改造使用變頻器后，電流降為16A，電流減小了58%，節(jié)能效果顯著。據(jù)計(jì)算，每小時(shí)可節(jié)約近100度電，每年節(jié)約電費(fèi)近50萬元。特別是電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流都得到了有效控制，減小了噪音。同時(shí)脫硅機(jī)出料量一改以往的模糊控制，變?yōu)榫_的變頻調(diào)控。流量控制與先前廠內(nèi)的PLC控制電路融合后，使流量計(jì)、壓力計(jì)、液位計(jì)的信號(hào)處理與變頻器控制單元有效結(jié)合，達(dá)到量化生產(chǎn)。 　　

3.2 延長了喂料泵合閥門的使用壽命 　利用變頻調(diào)速后，減少了閘門的損壞，喂料泵和閥門壽命延長到半個(gè)周期（一個(gè)周期為45天），減降低備件和維修費(fèi)用近15萬元，為原料區(qū)和分廠的降本增效奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論 　脫硅工藝喂料泵中使用變頻調(diào)速系統(tǒng)后，節(jié)能效果顯著，控制精度大幅度提高，軟啟動(dòng)性能好，運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定。進(jìn)一步證明了高壓變頻器在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低脫硅成本方面起到了重要的作用。高壓變頻節(jié)能改造是成功的。