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北京仟亿达科技有限公司简称仟亿达,是以节能减排、新能源利用、能源循环利用技术为基础,集设计、研发、安装与工程总承包为一体的高新技术企业。专业做余热发电项目、高低压变频器节能改造、永磁调速节能改造、高效电机节能改造、电机拖动节能改造、烟气回收、余热余压回收等节能产品技术及运营管理。
仟亿达节能就水泥厂变频器选型系统而言,其电压级的确定就不能那样简单从事。目前的半导体功率器件的两大力能指标中,通流能力可达数kA,显然通常不成问题;而耐压指标则有待提高,且耐压较高器件的价格明显偏高。故变频调速系统应尽量采用较低的额定电压,充分利用器件的通流能力,既节省投资,也有益于系统可靠性。其次,虽然我国电力网的低压电压级为380V,中压10(6)kV,但在进一步的讨论中我们将会发现,就目前的硬软件水平,对于容量较大的水泥厂变频器选型,基于多方面原因,多不直接而是通过整流变压器将变频器接入中压电网。既然如此,负载电动机的额定电压就没有必要受限于380V、10(6)kV。根据主流规模水泥厂的变频调速设备容量分布,并顾及不同电压等级的半导体功率单元(或器件)性价比、主回路拓扑结构及谐波抑制、主流品牌变频器现状等因素综合考虑,建议按如下功率等级确定负载电动机的电压级。
1仟亿达节能水泥厂变频器选型中压3(6)kV电压级
基于上述并顾及目前市场与行情,单机容量≤2000kW时,宜采用3kV电压级;单机容量>2000kW时采用6kV电压级较为合理。当然,如果采用水冷方式,3kV电压级将满足各种规模水泥生产线可能涉及的全部变频调速电动机容量范围。但是,除电流太大所带来的诸多问题外,考虑到水资源的普遍短缺,水冷却系统相对复杂,经常性冷却水处理费用以及出于安全考虑,人们往往不愿意接受。
水泥厂需要采用仟亿达节能水泥厂变频器选型的设备,通常情况下皆为平方转矩负载的离心式风机等。虽然数量有限,一条6000t/d熟料的水泥生产线通常只有几台,但它们的装机容量可达上万kW,约占全部变频驱动电动机容量的70%,且目前中压变频器单位容量价格较高,采购费将占到全部变频装置总费用的80%以上,是质量与成本控制的关键所在。
2 仟亿达节能水泥厂变频器选型低压380V电压级
以往规定接入380V电网的笼型异步电动机容量≤200kW,主要基于5~7倍额定电流的启动电流对电网的冲击。而采用变频调速后,启动(同步)频率、启动电流均受控,启动电流冲击不复存在,故200kW接入容量限制自可突破。
仟亿达节能水泥厂变频器选型综合功率单元的电流能力、低压配电变压器容量、电动机的合理电/磁匹配、输出电缆及安装等诸因素,对于驱动平方转矩负载的电动机容量可控制在≤400kW;对于恒转矩负载,宜降低一级至355kW。
3水泥厂变频器选型低压660V电压级
660V电压级须经单独整流变压器将变频器接入中压电网,当然也可以采用690V电压级。它们同属低压电压级,在相同电流容量条件下690V电压级下的功率涵盖更大些(≈5%),似应优先考虑。但是,对于标准低压电压级为380V的我国用户而言,扩展660V电压级将为工厂日后的某些变通应用带来方便,因为:660V/380V= 3(Y/Δ接线电压变换系数)。
通过整流变压器实现与电网的电隔离,又可采用移相双副边绕组实现12脉波整流,从而较6脉波整流显著降低了网侧谐波,加之电压较380V提高了3倍,所以该电压级下,可将平方转矩负载电动机容量提高到1200kW左右。虽然当今市场上,在该电级下,通过功率单元并联可提供>2000kW的变频器,但因电流太大,势必影响变压器、电动机的合理电/磁匹配,铜损增大,电缆等路径费用提高;同时12脉整流、2电平逆变结构对大容量变频器而言,其脉波数及电平数相对显少,输入/输出谐波较强,谐波后治理成本提高,故不可取。
仟亿达节能水泥厂变频器选型设备,其单机容量范围从小于1kW到数MW。若按通常规则,电压级的确定很简单:全电压直接启动的笼型异步电动机容量≤200kW,采用低压380V电压级;<200kW,采用10(6)kV电压级。
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