动力源基于HINV系列变频器的综合节能项目在川威钢铁有限公司的应用.docVIP

动力源综合节能改造项目在川威钢铁有限公司应用 北京动力源科技股份有限公司 鲁鹏 摘要：变频调速近年来在工业企业的大量应用，不仅因为它的调速作用，节能作用，更进一步的是因为它的自动化程度越来越高，因此。在工厂不同的生产线扮演的角色日益受到企业的青睐。本文着重介绍了动力源HINV系列变频器在川威钢铁各个生产线改造的效果和经济效益分析以及对于综合节能项目的应用。 关键词：北京动力源 川威 综合节能 项目概况 四川省川威集团有限公司是以钢铁为主业，集机械加工制造、汽车运输、工业安装和民用建筑、发电、炼焦、房地产开发、公路营运、科研开发、贸易（含进出口）、休闲旅游为一体的跨地区、跨行业、跨所有制的大型企业集团。川威现拥有16个子公司、6个分公司、1个发电厂，总资产12.5亿元，占地面积3平方公里，员工5300余人。目前拥有年产钢100万吨、生铁100万吨、钢材100万吨、机焦30万吨的综合生产能力，是全国65家重点钢铁企业，四川省工业企业最大规模50强，最大纳税50强和最大市场占有份额30强。产品畅销全国各地，先后被二滩水电站、深圳国贸大厦、广东茂名30万吨乙烯过程、重庆长江大桥、广安火电站，纂江新虹桥等一些大型工程、国家重点工程和知名工程指定用钢材。并远销新加坡、菲律宾、印度、越南、美国、巴基斯坦等国家，深受中外广大用户的好评和信赖。 .1.2、功率单元结构图 功率单元内装三相整流桥，滤波电容和用于逆变的功率器件IGBT以及控制板件。单元控制板由驱动电路，检测保护电路和光纤通讯等电路组成。单元控制电源为单元控制板提供工作电源。 2.1.3、多电平叠加SPWM电压输出 HINV系列高压变频器输出为多电平叠加的SPWM电压，dv/dt低，电动机正弦性好，不需要增加外部输入输出滤波器，不增加电动机的转矩脉动，不损坏电动机。 2.1.4、主回路简图如下： 说明：V电源经变频装置输入刀闸QS1到高压变频调速装置，变频装置输出经出线刀闸QS2送至电动机；V电源还可以经旁路刀闸QS3直接起动电动机。变频装置的输出刀闸QS2和旁路刀闸QS3互相闭锁，即QS2和QS3不能同时闭合。变频运行时，断开QS3，闭合QS2和QS1；工频运行时，断开QS2和QS1，闭合QS3。当变频装置出现故障时，立即断开出线QS2和进线QS1，将变频装置隔离，闭合旁路QS3，在工频电源下起动电动机。.1.5、二次回路及控制 控制系统由光纤板，信号板，主控板，PLC和人机界面组成，用户提供220V或380VAC电源。控制系统与功率单元之间采用光纤通讯，实现了强弱电之间的光电隔离。PLC用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和模拟信号的逻辑处理。内置PLC控制器配置有可编程的32个开关量输入端子和24个开关量输出端子。可以通过外接的计算机，使用PLC软件编程器进行梯级命令编程、设置和调试。还配有6个模拟输入端子和5个模拟输出端子，实现4-20MA电流信号和0-10V的电压信号的输入/输出。 2.2、磁性消谐 磁性消谐即磁场滤波技术。根据软磁材料的特性，组成三相120°品字型磁路对称结构，根据电磁转换原理，通过特殊绕组和移相接线形成特定的磁路，利用磁路而非电路进行滤波的新技术（不含电容器的滤波新技术）。当含有各次谐波的负载电流流经磁性滤波器时，由于其特殊的磁路引导，使基波电流顺利通过，而谐波电流在磁路中形成方向相反的磁通，相互抵消。达到消除谐波、提高功率因数、净化和节约电能的目的。 从磁场基本原理可知，磁力线或磁通总是闭合的，凡是磁通（或磁力线）经过的闭合路径称为磁路。磁通和电路中电流一样，是有方向性的，在同一相的磁路中，磁通可以矢量相加，通过不同的线圈和连接方式，能在同一相的磁路中产生方向相反的磁通，叠加相抵后磁通减小或消失，不再转换出谐波电流。磁场滤波技术就是通过模拟计算，设计特定的磁路，使谐波电流产生的磁通相互抵消，减小电压电流的相位差，改善电流电压波形，不但滤波还提高了功率因数。 该项技术的应用不但在电能质量方面得到有效提高，而且避免了近年来由于谐波造成的某些设备的通讯故障以及供电系统的附加损耗增大。 经济效益分析 3.1、直接经济效益分析 一期工程项目经济效益分析： 设备名称 设备型号 额定 功率（kW） 工频 变频 节电率 实际 时耗 功率 因数 实际 时耗 功率 因数 主轴风机 HINV-06/1400B 1120 719.2 0.86 432.9 0.96 39.8% 中压水泵 HINV-06/450B 355 369 0.823 213.75 0.96 42% 高压水泵 HINV-06/280B 220 222.8 0.83 154.6 0.96 30.6% 除尘风机 HINV-06/790B 630