CIMR-HVSDC6900高压变频器在干熄焦循环风机上的应用

CIMR-HVSDC6900 高压变频器采用单元串联多电平技术，直接6 kV输入，6 kV输出。变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。输入侧由移相变压器给每个功率模块供电，有效地抑制了网侧高次谐波，输入波形接近正弦波，几乎不含高次谐波。输出侧采用多级串联PWM控制技术，输出接近正弦的PWM 波形，电机的谐波损耗大大减少，变频器无需输出滤波器即可给电机供电，而且转矩脉动低，可有效地消除电机发热及负载机械的振动。控制器内置多重PWM控制用基板，由32 位高速信号处理器、大规模集成电路、人机操作界面和可编程控制器共同组成。控制器与功率单元之间采用光纤通讯，控制板采用了安川特有的防腐保护涂膜技术，具有极高的安全性和抗电磁干扰性能，可靠性大大提高。整套变频装置具有完备的保护功能，主要有过电压、过电流、欠电压、缺相、过载、过热等保护功能。

装置的功率因数0.95 以上，包含变压器整体效率98%，具有优良的耐环境性能，确保了设备的稳定运行。

3 设备运行情况及效益

杭钢干熄焦变频系统于2006 年2 月由一冶电装公司开始安装，2006 年3 月1 日日本专家来我厂调试，并于2日投运。调试过程顺利，投运一次成功。

该变频器技术成熟，性能良好，具有明显的优点。主要体现在以下几点。

1)运行稳定，安全可靠自设备投运以来，一直运行正常，没出现过故障，并具有免维护的特点，只须定期清洗柜门上的通风滤网。

2)速度响应及时准确，起停平稳对电网几乎无谐波干扰，大大减少了电机的振动和噪音，完全满足了干熄焦气体循环系统的工艺需求。

3)变频器自身保护功能完备控制器用户接口电路完善，现场信号接入灵活方便，内部控制连接采用光纤通讯技术，具备良好的抗电磁干扰性，可靠性大大提高。

4)适应电网电压波动能力强厂区内电网电压波动频繁，波动范围在6.2~6.7 kV 之间，变频器运行稳定正常。

5)节能效果显著根据现场实际运行工况，排焦量在60 t/h 左右时，系统所需风量约为额定风量的70%，此时变频器的运行频率为37 Hz。与风机不调速，采用翻板阀门来调节风量的控制方式相比，理论上可节电

E=[P%-( n1/n2)3]*P2*t(kW·h) (1)

式中：E为可节约电力;

n1为变频调速后的转速;

n2为风机不调速时的转速;

P2为风机不调速时的电功率;

t为工作时间;

P%为工频输入时的功率百分比。

根据入口风门负载曲线(图2)，实际节电

E=[0.68-( 1 110/1 500)3]*780*24

=5 143 kW·h/d

4 结语

从设备一年多的运行情况来看，CIMR-HVS-DC6900 高压变频器性能好，可靠性高，生产和节能效益明显，完全满足了干熄焦循环风机系统的生产工艺要求。