變頻器在煉鋼廠生產(chǎn)線節(jié)能改造

1、變頻器在煉鋼廠生產(chǎn)線節(jié)能改造    一、應用背景變頻調(diào)速技術(shù)是近些年來才發(fā)展起來的新興技術(shù)，有著傳統(tǒng)調(diào)速方式所無法比擬的優(yōu)越性，隨著自動控制技術(shù)以及大功率半導體器件的不斷發(fā)展,其技術(shù)水平也不斷提高并日臻成熟，在冶金企業(yè)中得到越來越廣泛地應用。目前，在張澤湖煉鋼廠尚有大量的傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)，如行車的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，使用繞線式異步電動機，并通過交流接觸器分級切除電阻來實現(xiàn)電機調(diào)速;另外,還有直流調(diào)速裝置,系統(tǒng)構(gòu)成復雜，且故障率高，在鋼廠水泵控制一、應用背景變頻調(diào)速技術(shù)是近些年來才發(fā)展起來的新興技術(shù)，有著傳統(tǒng)調(diào)速方式所無法比擬的優(yōu)越性，隨著自動控制技術(shù)以及大功率半

2、導體器件的不斷發(fā)展,其技術(shù)水平也不斷提高并日臻成熟，在冶金企業(yè)中得到越來越廣泛地應用。目前，在張澤湖煉鋼廠尚有大量的傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)，如行車的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，使用繞線式異步電動機，并通過交流接觸器分級切除電阻來實現(xiàn)電機調(diào)速;另外,還有直流調(diào)速裝置,系統(tǒng)構(gòu)成復雜，且故障率高，在鋼廠水泵控制系統(tǒng)中，雖然采用了星三角起動方式，但在起動的時候還是存在二次沖激，對電網(wǎng)沖激還是比較厲害，且故障率高，不利于設備的正常生產(chǎn)。而這些問題采用變頻調(diào)速技術(shù)就可以得到很好的解決。二、變頻器優(yōu)勢賽普SAP500G通用型變頻器采用磁通（電流）矢量控制技術(shù)，低速扭矩輸出可達200%額定轉(zhuǎn)矩，040%起動轉(zhuǎn)矩補償，適用任何負載的

3、可靠起動。EMC-FRL防護設計，諧波成分少，極大地降低了高次諧波所產(chǎn)生的干擾。調(diào)速范圍廣，頻率范圍在0400HZ，可超過電機額定轉(zhuǎn)速進行恒功率調(diào)速。具有過壓、過流等多種保護功能和自調(diào)功能，可靠性高，并能自動診斷現(xiàn)實故障類型，配用電機結(jié)構(gòu)簡單，使系統(tǒng)維修工作大大減少。有多種選擇功能，可根據(jù)各類機械轉(zhuǎn)矩特性選擇Tf特性和加減速時間，能實現(xiàn)軟啟動，減小啟動電流。 有多種用途的外部接口端子，可實現(xiàn)機外控制與監(jiān)控儀表組成工藝參數(shù)閉環(huán)控制系統(tǒng)，也可與PLC組成生產(chǎn)過程程序控制系統(tǒng)。變頻器既有開關(guān)量輸入/輸出也有模擬量輸入/輸出端子，可以非常方便的加以利用。比如煉鋼廠連鑄水處理系統(tǒng)就是利用外部的

4、壓力傳感器檢測到的壓力信號（420mA模擬量信號）送入變頻器模擬量輸入端口，通過PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，實現(xiàn)恒壓供水等功能。三、變頻器在推鋼機的變頻改造推鋼機在鋼廠主要任務是將通過滾道運輸過來的成品鋼材推放到指定位置，等數(shù)量達到要求后，由行車吊走，在現(xiàn)行推鋼機的整個工作過程中，是用交流接觸器轉(zhuǎn)換來控制電機的正反轉(zhuǎn)的，用電磁抱閘來實現(xiàn)快速停車。現(xiàn)運行電機的功率為25KW，額定電流為50A，起動方式為直接起動，起動電流為額定電流的58倍，起動電流可達400A，對設備與電網(wǎng)的沖擊是非常大的，且故障率高。用變頻器對推鋼機進行改造可有效的解決這些問題。利用變頻器可對推鋼機進行平滑的起停，起動電流不會超過額定電

5、流，將有效的避免了對電機與電網(wǎng)的沖擊，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，變頻器能夠?qū)ν其摍C運行過程中出現(xiàn)的各種情況進行有效的監(jiān)控，從而有效的保護電機的正常運轉(zhuǎn)。推鋼機的前行與后行可直接由變頻器的RUN與F/R控制，不需要在由交流接觸器的轉(zhuǎn)換就可實現(xiàn)，從而大大的降低了設備的維護率。由變頻器改造后，可運行在50Hz以下，從而大大降低了運行電流，達到節(jié)電效果，其改造費用為21056.00元，可在12個月左右收回成本。四、煉鐵高爐料車卷揚機的變頻改造高爐料車卷揚機傳統(tǒng)的調(diào)速方法是采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，通過將頻敏變阻器FR串接在轉(zhuǎn)子繞組中，由于頻敏變阻器的等值阻抗隨轉(zhuǎn)子電流頻率的減少而減少，從而達到自動變阻的目的。

6、這種調(diào)速的缺點是：能耗高，低速機械特性軟，電網(wǎng)電壓的高低對速度影響很大；因為轉(zhuǎn)速的降低是通過轉(zhuǎn)子外接頻敏變阻器消耗能量來實現(xiàn)的，并且轉(zhuǎn)速越低，機械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越大，極不經(jīng)濟。采用變頻器控制，可以解決以上問題。我國的中小煉鐵高爐基本上都是采用料車卷揚機作為標準上料設備，其特點是負荷重，位置控制精度較高，可靠性和安全性能要求高。高爐料車卷揚機安全運行應滿足下列條件：1、有足夠的提升、運載能力，上料速度要滿足高爐生產(chǎn)。2、運行可靠平穩(wěn)，耐用，保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)性。3、能夠?qū)崿F(xiàn)上料自動化，提高生產(chǎn)效率，減輕人員勞動強度。4、結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。 工況要求：啟動速度慢，轉(zhuǎn)矩大

7、，加速平滑，運行平，停車準確。改造步驟：1、拆除原調(diào)速控制電路。 2、拆開繞線轉(zhuǎn)子和外接頻敏變阻器的連接，將接線端子短路。直接把轉(zhuǎn)子繞組的三根出線短路，避 免將來出現(xiàn)故障。 3、將料車抱閘線與電機分開，單用一只接觸器控制，電源取自變頻器輸入端，要求抱閘和電機同時受電。 4、為保證絕對可靠，保留原料車正反轉(zhuǎn)控制接觸器，用接觸器的輔助常開點做變頻器外接端子正反轉(zhuǎn)控制。 5、操作臺安裝一個故障復位按紐，一個蜂鳴器作為變頻器故障報警指示。 6、LK4主令控制器調(diào)出一個高速點，操作臺安裝一個試車開關(guān)，斷開時料車一直在低速運行。低速設10HZ，高

8、速設50HZ。改造后運行情況：改造后的料車卷揚機，啟動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩大，加減速平滑，停車位置準確，重車、空車停車位置基本一致。運行至今，再沒有發(fā)生料車落道事故，料車卷揚機鋼絲繩磨損業(yè)明顯減低。并且能在電網(wǎng)電壓較低時正常啟動，運行平穩(wěn)。此料車卷揚機改造費用大約需要86000。00元，可在16個月左右收回成本。五、水泵的變頻器節(jié)能改造我公司的變頻水池供水自動控制系統(tǒng)是采用可編程控制器和交流變頻器研制而成的新一代產(chǎn)品，通過水位跟蹤設備和時間跟蹤器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。按自動、節(jié)能節(jié)水的優(yōu)化運行原則，隨著用水量的變化，水位跟蹤儀表不斷的進行水位采樣，時間跟蹤計數(shù)器進行邏輯運算自動控制機組中泵的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)全

9、自動變頻供水。主要性能和特點（1） 最大節(jié)能效果：20%-40%（2）實現(xiàn)系統(tǒng)全自動工作，泵為軟啟動開機及停機，沒有電流沖擊，噪音低，機械沖擊磨損小，可延長設備使用壽命和提高系統(tǒng)工作可靠性。 （3） 保護功能齊全、運行安全可靠。 工作原理本控制系統(tǒng)隨水位跟蹤設備的不斷采樣而變化，或者按設定要求隨時間變化而自動調(diào)整水池中的水位，通過水位跟蹤設備的不斷采樣，將采樣反饋給變頻器，求出水位差，然后進行邏輯判斷。目的是控制變頻器的輸出頻率和輸出電壓，從而調(diào)節(jié)變頻泵的轉(zhuǎn)速，控制變頻泵的啟停而達到限水位變頻供水的目的。電控部分工作說明（1） 通電順序：a. 控制柜面板上的工作方式選擇停止位。b. 合上總電源空氣開關(guān)，電源指示燈亮。c. 合上變頻器電源開關(guān)，變頻器處于等待狀態(tài)。 （3） 自動狀態(tài)a. 將工作方式選擇為自動方式，變頻器處于等待狀態(tài)。b. 當水池中的水位達到一定水位后，變頻器啟動，泵開始工作。c. 變頻器自動跟蹤水池中的水位，自動調(diào)整泵的工作數(shù)量和轉(zhuǎn)速。d. 24小時自動進行控泵。 此水泵功率為37KW，配用變頻器功率為37KW，運用變頻器控制后可