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高炉鼓风机作为钢铁厂最为关键的设备,它的停机轻则会导致铁厂的停产,重则会导致事故发生,所以仟亿达节能高炉鼓风机变频改造必须要保证高炉鼓风机的稳定运行。
1 仟亿达节能高炉鼓风机变频改造的现场散热处理
大功率变频器作为一个比较大的发热源,它运行时的散热就显的尤为重要。高炉鼓风机位于高炉附近,周围的粉尘量比较大,特别是导电性粉尘,所以在选择变频器的冷却方式上只有以下两种:(1)风冷和空调配合使用;(2)为液体冷却(一般为水冷)。
由于仟亿达节能高炉鼓风机变频改造中需要冷却的元器件均为导电体,因此在设计液体冷却系统时必须采用间接液体冷却,这使得冷却系统的设计极为复杂,且成本高;有因为液体冷却系统一处出问题有可能导致整个冷却系统的瘫痪,所以稳定性也低。
相反,风冷具有:(1)设计简单;(2)可以采用冗余设计;(3)与空调冷却配合使用,可以使变频器的运行环境相对封闭,保证变频器的卫生。
综合考虑,我们在6500kW/10kV变频器的冷却方式上选择了风冷,并配合空调冷却使用。
一台完整的仟亿达节能高炉鼓风机变频改造分为四部分:旁路柜、变压器柜、功率单元柜和控制柜。变压器柜和功率单元柜几乎占了整机全部的发热量。变压器柜相对于功率单元柜所要求的运行环境要低的多,而且这么大的变频器变压器的发热量也不小,为了节省空调使用数量,在变频器结构设计上采用变压器柜和功率单元柜分开放置的方法。
具体方法为:仟亿达节能高炉鼓风机变频改造变压器柜与功率单元柜中间隔开700mm的距离,变频器安装完成后中间采用隔热材料隔开,这样就使得一台变频器放在两间房子里了。变压器柜与旁路柜在一起并采用强迫风冷,然后再在变压器柜顶安装风道,收集变压器的产热直接排到安装环境之外;功率单元柜与控制柜在一起安装在一个相对独立且封闭的房间里,也采用强迫风冷,并在房间内安装空调来降低环境温度,保证功率单元柜及控制柜的运行环境。
安装空调时为了保证变频器的安全运行要求空调有足够的制冷量且有余量。因为没有变压器的热量,所以按照变频器额定功率3%的发热量来设计空调:
6500×0.03=195(kW)
现场实际安装空调数量为8台制冷量为24kW的空调,单台空调是独立的,这样保证单台空调出现问题是不会影响机器的运行。
实际运行情况为在夏天天气最热的几天里,同时7台空调运行,就能把环境温度控制在27℃左右。
2上位机控制
因为高炉鼓风机进口高压变频器压力操作比较频繁且精度要求比较高,综合考虑后变频器控制方式采用上位机控制。运行界面如图6所示,采用RS-485网络与变频器通讯。上位机控制方式控制变频器的运行频率比模拟量控制更准确,使高炉压力的调节更加准确,做到高炉压力完全无波动调节,且能实时记录变频器的运行数据并保存以供需要时查询。进一步保证高炉的稳定运行。
图上位机运行画面
3 故障自复位
为了在仟亿达节能高炉鼓风机变频改造故障时能最大限度的减少损失,高炉鼓风机进口高压变频器增加了故障自复位功能,在变频器不断高压电的情况下,通过软件或故障复位按钮设置能让变频器故障自复位。这可以使仟亿达节能高炉鼓风机变频改造出现故障后以最快的速度再次投入运行。
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