当前位置:首页 > 工业控制 > 《机电信息》
[导读]摘要:在冶金行业、电力行业生产运行过程中,大功率增压风机是最常见也是最重要的设备。为了保证正常生产,不出现因大功率增压风机电气系统故障而导致的停机状况,企业通常在配电方案上都会考虑选择一用一备或者二拖二,这样既能保证生产,又能在一次投资费用上为企业节约成本。现结合冶金行业的实际工程案例,介绍几种不同大功率增压风机的配电方案,希望可以为相关行业同仁提供借鉴思路,满足实际方案需求。

引言

大功率增压风机的启动通常会采用降压方式,这就涉及目前行业中常用的三类电气设备:固态软启动器、液阻软启动器、高压变频器,这三种设备都能对高压电机进行启停及保护。在大功率增压风机的配电方案中,这三种电气设备也是最常用的,因此有必要先对它们的工作原理做个大概了解,以便选择配电方案时综合考虑。

1常用电气设备原理简述

1.1固态软启动器

采用DSP(数字信号处理)控制技术、电力电子技术及多只可控硅串并联技术对电动机进行全面控制和综合保护,通过设置启动转矩、启动电流、启动时间、停机时间等参数来控制晶闸管的导通角,使得电机平滑启动,直到晶闸管全导通,电机达到额定转速。

1.2液阻软启动器

靠溶解在水中的电解质(NaHC03)离子导电,电解质充满于两个平面极板之间,构成一个电容状的导电体。水电阻串入电机定子回路以后,可通过调节极板之间的距离来调节水电阻的阻值,进而调节电机的转速:阻值越大,电机转速越慢:阻值越小,电机转速越快,当阻值为零时,电机达到额定转速。液阻软启动器的优点是可改变电动机的转差率s,其不仅能达到调速目的,还能增加电动机启动时的转矩,减小启动电流。

1.3高压变频器

高压变频器(本文所述变频器为交流-直流-交流拓扑结构)由变压器柜、功率单元柜、控制柜、旁路柜(选配)组成。三相高压电经过高压开关柜送至变频器进线铜排处,然后通过变压器柜的移相变压器进行降压和移相处理,为功率单元柜中的功率单元供电:控制柜中的主控制单元通过光纤实时对功率单元柜中的每一个功率单元进行整流、逆变控制、检测。客户可根据实际需要通过控制柜上的操作界面或者远程控制系统(PLC/DCS)给定变频器的频率,控制柜中的主控制单元即可把控制信号发送到功率单元柜中的功率单元,从而进行相应的整流与逆变调整,使得变频器输出的电压等级满足负荷需求。

2案例概况

2.1河北唐山某钢厂球团厂脱硫脱硝工程

案例概况:球团厂有两条球团生产线,配电方案一致,每条球团生产线设计烟气量2160000Nm3/h,经过两个脱硫脱硝系统后汇至一个烟囱排放。每个脱硫脱硝系统都配置一台功率为5000kw的增压风机,具体的配电一次系统图如图1所示。

从图1可知,球团焙烧机正常生产时脱硫脱硝系统的1#a增压风机使用变频器1A来调节运行,高压AH1105柜与DL1101柜处于合闸状态:同理,脱硫脱硝系统的1#b增压风机使用变频器1B来调节运行,高压AH1205柜与DL1201柜处于合闸状态。

当变频器1A发生故障,故障信号会自动触发停机联锁,将高压AH1105柜与DL1101柜分闸。为了在短时间内恢复球团焙烧机的生产,就要使用变频器1B来启动1#a增压风机,此时,1#b增压风机必须先切换到工频运行,在保证脱硝系统运行稳定的前提下,将变频器1B频率升至50Hz,然后中控远程合闸高压AH1204柜,同时瞬间分闸高压AH1205柜与DL1201柜:等待变频器1B允许送高压电信号至中控系统,然后合闸高压AH1106柜与DL1202柜,最后按照正常的启机操作启动1#a增压风机。

当变频器1B发生故障,故障信号会自动触发停机联锁,将高压AH1205柜与DL1201柜分闸。为了在短时间内恢复球团焙烧机的生产,就要使用变频器1A来启动1#b增压风机。此时,1#a增压风机必须先切换到工频运行,在保证脱硝系统运行稳定的前提下,将变频器1A频率升至50Hz,然后中控远程合闸高压AH1104柜,同时瞬间分闸高压AH1105柜与DL1101柜:等待变频器1A允许送高压电信号至中控系统,然后合闸高压AH1206柜与DL1102柜,最后按照正常的启机操作启动1#b增压风机。

2.2河北沧州某钢厂烧结厂脱硫脱硝工程

案例概况:烧结厂有两台240m2新建烧结机,需配套设计两套一样的脱硫脱硝系统,每套脱硫脱硝系统配置一台增压风机,功率为4500kw,合计两台。甲方要求使用二拖二互为备用方案,我司与甲方经过协商,综合考虑之后确定的配电一次系统图如图2所示。

浅谈10 kV大功率增压风机的几种一次配电方案

图2  采用固态软启的二拖二配电一次系统图

由图2可知,烧结厂烧结机正常生产时,每条脱硫脱硝系统的增压风机都是由其相对应的固态软启动器来完成启动运行。

1#固态软启启动1#增压风机的具体操作过程:高压隔离柜01与02隔离刀处于断开状态,011隔离刀与012隔离刀合闸,中控系统在收到1#固态软启柜的允许送高压电信号后远程合闸断路器0F11,然后高压真空接触器KM12与KM13瞬间合闸,固态软启按照已设置好的参数启动1#增压风机。当1#增压风机的转速达到额定转速,高压真空接触器KM11合闸,同时瞬间分闸高压真空接触器KM12与KM13,此时,1#增压风机启动完成,然后根据脱硫脱硝系统的工艺参数来调节增压风机入口导叶开度,使得脱硫脱硝系统正常运行。

2#固态软启启动2#增压风机的具体操作过程:高压隔离柜01与02隔离刀处于断开状态,021隔离刀与022隔离刀合闸,中控系统在收到2#固态软启柜的允许送高压电信号后远程合闸断路器0F21,然后高压真空接触器KM22与KM23瞬间合闸,固态软启按照已设置好的参数启动2#增压风机。当2#增压风机的转速达到额定转速,高压真空接触器KM21合闸,同时瞬间分闸高压真空接触器KM22与KM23,此时,2#增压风机启动完成,然后根据脱硫脱硝系统的工艺参数来调节增压风机入口导叶开度,使得脱硫脱硝系统正常运行。

当1#固态软启故障,为了在短时间内恢复烧结机生产,就要使用2#固态软启启动1#增压风机,具体操作过程如下:高压隔离柜01与02隔离刀合闸,011隔离刀与012隔离刀处于断开状态,高压真空接触器KM22与KM23是分闸状态,021隔离刀与022隔离刀合闸,中控在收到2#高压固态软启的允许送高压电信号后合闸断路器0F11,然后高压真空接触器KM12与KM13瞬间合闸,2#固态软启按照已设置好的参数启动1#增压风机,当1#增压风机的转速达到额定转速,高压真空接触器KM11合闸,同时瞬间分闸高压真空接触器KM12与KM13,1#增压风机启动完成运行正常后将高压隔离柜01与02隔离刀分闸。

当2#固态软启故障,为了在短时间内恢复烧结机生产,就要使用1#固态软启启动2#增压风机,具体操作过程如下:高压隔离柜01与02隔离刀合闸,021隔离刀与022隔离刀处于断开状态,高压真空接触器KM12与KM13是分闸状态,011隔离刀与012隔离刀合闸,中控在收到1#高压固态软启的允许送高压电信号后合闸断路器OF21,然后高压真空接触器KM22与KM23瞬间合闸,1#固态软启按照已设置好的参数启动2#增压风机,当2#增压风机的转速达到额定转速,高压真空接触器KM21合闸,同时瞬间分闸高压真空接触器KM22与KM23,2#增压风机启动完成运行正常后将高压隔离柜O1与O2隔离刀分闸。

2.3江西九江某钢厂烧结厂脱硝工程

案例概况:烧结厂有两台180m2烧结机,两台烧结机产生的烟气通过烟道合并后进入一座湿法脱硫塔,脱硫塔出口为湿式电除尘器,在该除尘器后新增加了一套脱硝系统,脱硝系统配置了一台4700kw增压风机。甲方要求该增压风机正常运行时使用变频器调节,变频器故障时采用旁路柜经液阻软启动器来启动风机,然后调节风机入口导叶使系统正常运行。具体配电一次系统图如图3所示。

图3  采用变频器与液阻柜的一用一备配电一次系统图

由图3可知,烧结机正常生产时,旁路柜中的O1与O3隔离刀合闸,封星柜中的真空接触器KM2合闸,中控系统在收到变频器允许送高压电信号后合闸高压柜NH26的真空断路器,然后变频器按照已设置好的参数启动风机,中控系统再根据脱硝系统的工艺参数输出相应频率使脱硝系统正常运行。

当变频器运行中突然故障时,故障信号会瞬间触发停机联锁分闸高压柜NH26的真空断路器。变频器短时间内不能排除故障,为了保证烧结机的生产,就要将旁路柜中的O1与O3隔离刀分闸,O2隔离刀合闸,封星柜中的高压真空接触器KM2分闸,然后液阻柜中的高压真空接触器KM1合闸,中控系统在收到液阻柜允许送高压电信号后合闸高压柜NH26的真空断路器,然后液阻柜按照已设置好的参数启动增压风机,当增压风机达到额定转速时,封星柜的真空接触器KM2合闸,同时瞬间分闸液阻柜的真空接触器KM1,增压风机启动完成,最后通过调节入口导叶开度使得脱硝系统正常运行。

3几种方案的优缺点对比

上述几种方案在实际工程中都有应用,现将各种方案的优缺点统计如表1所示。

4结语

这几种方案都在实际工程中进行了应用,每个工程所使用的方案都是经过了综合考虑,比如要考虑投资成本、维护成本、场地情况、系统工艺特点等,除此之外,要与客户方电气专工或者电气负责人充分沟通,了解客户使用要求及运维习惯,在成本允许范围内尽量选择最优方案。本文讲述的方案可能也不完美,各位行业同仁可借鉴学习,也可在此基础上设计一套更加符合项目实际需求、更完美的方案,总之希望笔者的分享能为大家带来一些帮助和收获。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭