1、梁麗萍童明勝123（1濟南鋼鐵集團總公司，山東濟南250101；2山東省冶金科學研究院，山東濟南250014）變頻系統(tǒng)采用多個功率單元串聯(lián)的形式，通過“功率裂變”與高壓“再生”技術，直接帶動高壓電機，輸出諧波小；采用“STT”技術，旋轉負載可直接啟動；采用高壓輸出突發(fā)短路“SCP”防護技術，可有效保護電機和變頻系統(tǒng)的安全。改造后運行情況表明，平均節(jié)能率達55%，年節(jié)約電費208萬元。1刖言除塵風機工藝要求濟鋼第三煉鋼廠LF精煉爐除塵風機電機，原設計采用電機直接啟動且直接驅動風機轉子的運行方式。受生產能力的制約，只有約25%的鋼水需LF處理，由于頻繁啟動、停車，造成了多次電機鼠籠條受啟動沖擊斷裂

2、的故障。為此，進行了初步改造，增加了1臺降壓啟動裝置，以減輕啟動過程的沖擊損害，同時盡可能減少停機次數(shù)精煉間隔時間短則不停機）。這雖然保證了生產需要，但卻浪費了大量電能，盡管采取在不進行LF處理時關閉風門：約減少20%的流量）的措施，每月實際耗電量仍大于40萬kW*h.為了進一步節(jié)能降耗、降低生產成本，決定采用國產高壓大功率變頻調速技術。電機和風機參數(shù)22F；風量定電流87.1A；額定轉速995r/min；絕緣等級F；防護等級IP54；共1臺；冷卻方式為上裝水內循環(huán)風自冷式冷卻器。調速要求濟鋼第三煉鋼廠LF精煉爐除塵風機運行模式為：風量100%時間占年運行時間的30%，風量80%時間占年運行時

3、間的70%.根據(jù)LF爐每個處理周期38min內風量需求段的不同，并考慮到不連續(xù)處理的間斷時間，認為可按照額定轉速的100%、75%、50%、25%4種模式運行，各檔速度運行時間比例分運行故障率；掌握設備運行規(guī)律，規(guī)范干熄焦設備的檢修，進一步縮短檢修和年修時間，延長定修周期。干熄焦裝置建設時間長，投資大，其工藝組成核心部分是干熄爐。因此干熄爐壽命必將越來越被人們所重視。加強對干熄爐爐內布料、內襯耐火材料結構和成分、爐內氣料行為、工藝技術指標操作等的研究和管理，推進干熄爐技術的發(fā)展，提高干熄爐的使用壽命。別為25%、35%、15%、25%，且各檔速度可根據(jù)需要重新設定。變頻器在由任一低檔位向高一檔

4、位提速時，響應時間小于30s.對變頻器降速時間不作具體要求，但在減速過程中如果需要提速，變頻器應能滿足提速要求。高壓變頻器調速系統(tǒng)變頻器技術參數(shù)高結構；額定電壓10kV；額定容量1頻率4555Hz；輸入電壓波動范圍65%115%；輸入功率因數(shù) 0.96（20%負載）；額定負載下效率（含整流變壓器） 96%；輸出頻率范圍1120Hz；輸出頻率分辨率0.01Hz；過載能力1min130%，180%立即保護；加減速時間0.13 000s；運行環(huán)境溫度-545*C；貯存/運輸溫度-4070C；冷卻方式為上裝水內循環(huán)風自冷式冷卻器；環(huán)境濕度1000m降額運行；防護等級IP20.高壓變頻器調速原理ZINV

5、ERT系列智能高壓變頻調速系統(tǒng)通過“功率裂變”與高壓“再生”技術“電池組”技術），直接帶動高壓電機，具有對電網(wǎng)污染小、輸出諧波小的特性，各項技術指標符合相應標準要求。3.2.1系統(tǒng)原理ZINVERT系列智能高壓變頻調速系統(tǒng)采用多個功率單元串聯(lián)的形式。電壓疊加原理類同于“電池組疊加”技術。對于10kV系統(tǒng)，每相9單元串聯(lián)，每個功率單元輸出交流有效值V.為642V，相電壓為5774V，線電壓為10000V見）。整流橋、濾波電容器、IGBT逆變橋構成，同時還包括由功率器件驅動、保護、信號采集、光纖通訊等功能組成的控制電路，如所示。通過控制IGBT的工作狀態(tài)，輸出PWM電壓波形，如所示。每個功率單元在

6、結構及電氣性能上完全一致，可以互換。高壓變頻器技術特點ZINVERT高壓變頻器將多個功率單元的輸出電壓串聯(lián)疊加直接形成高壓輸出（如所示），此方法類似于干電池疊加，通過若干個功率單元的疊加可產生所需要的相電壓數(shù)值。每個功率單元輸出1/n的額定電壓、1/3n的額定功率，單元的功率模塊只承受1/n的額定相電壓。因此可選擇低壓功率模塊，單元電勢差由變壓器線圈來承受。該變頻器通過“功率裂變”與高壓“再生”技術，直接帶動高壓電機，因此輸出諧波小、對電網(wǎng)污染小。每個功率單元輸出三電平，通過移相疊加輸出電壓近似正弦波，不存在諧波引起的電動機附加發(fā)熱和轉矩脈動，不必加裝輸出濾波器就可以用于普通異步電動機，并且電

7、壓的跳變僅為單個功率單元直流電壓值，dV/dt小，對電機無傷害，可直接適應于普通異步電動機的節(jié)能改造。利用*STT*技術，旋轉負載直接啟動。以往高壓變頻調速系統(tǒng)只能在電機靜態(tài)下啟動，ZINVERT型高壓變頻器采用了*STT*算法技術，可確保電機在調速范圍內的任何轉速下，無需停車，直接無沖擊啟動智能高壓變頻調速系統(tǒng)。因此，可以實現(xiàn)高壓電機即時的啟動和停止控制。高壓輸出突發(fā)短路*SCP*防護技術。高壓電動機在長時間的運行過程中，電纜頭或電機內部兩相短路的情況時有發(fā)生，由于IGBT管安全工作區(qū)的限制，幾毫秒內只允許幾倍于額定電流的電流流過。因此巨大的相間短路電流極有可能瞬間損壞輸出主回路IGBT逆變

8、管。為此，ZINVERT設置了三重短路保護功能，可有效保護電機及高壓變頻調速系統(tǒng)的安全。允許掉電時間可達30s.由于電網(wǎng)容量或其他因素的影響，輸入電壓的瞬時跌落或瞬時停電時有發(fā)生，但經(jīng)過一段時間后電壓往往能自行恢復。一般的高壓變頻器在輸入電壓跌落超過一定時間或是輸入掉電后，變頻器便會保護停機，或者是最多支撐運行幾秒鐘后停機。ZINVERT高壓變頻器充分考慮了此種因素的影響，在輸入跌落或掉電后，只要是在設定的時間內電壓恢復正常（最長可設定至30s），ZINVERT能自行無沖擊啟動，將電機拖動至運行前的狀態(tài)，不會終止后續(xù)生產。多回路供電技術，高可靠性EMC設計，超級看門狗技術保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。Z

9、INVERT變頻器控制系統(tǒng)可靠性高，控制電源具備外部提供輔助控制電源、內部高壓自產控制電源、內置UPS電源等3路供電回路，各回路之間無擾切換。高壓帶電后，即使無任何外部輸入電源，成套系統(tǒng)均可正常工作，進一步提高了可靠性。采用光纖通信、光電隔離、電磁隔離、濾波模塊、軟硬件看門狗、柜體導電密封等EMC措施，大大提高系統(tǒng)的抗干擾性能，“超級看門狗”實現(xiàn)控制電源2s內的完全失電、控制系統(tǒng)復位后仍可恢復至正常設定運行狀態(tài)，保證系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性。該變頻器具有加、減速自適應模糊控制技術，保證在不正確的加、減速設定時間或負荷變化調速時，裝置不會出現(xiàn)加速過流保護停機、減速過壓保護停機的現(xiàn)象，有效地解決了

10、加、減速時間的自適應控制。另外，具有此控制功能的高壓變頻器，對于緊急事故處理等需要快速調整頻率的風機、泵類控制具有實際意義。運行效果ZINVERT-A9H1500/10Y高壓變頻器現(xiàn)場運行情況表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠。自該變頻器正式投運以來，連續(xù)無故障運行，只需定期對變頻器進行除塵處理，不用停機，保證了生產的連續(xù)性。可根據(jù)生產工藝實際需求，通過變頻器調節(jié)風機轉速，達到除塵和節(jié)能的目的。減少了維護費用。由于電機實現(xiàn)了真正的軟啟動、軟停止，所以對電機、風機、擋板等各種設備以及電網(wǎng)的啟動沖擊大大減少，延長了設備的使用壽命，降低了維護成本。具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升保護等多項保護功能，

11、更好地保護了電機。節(jié)能效果顯著，降低了除塵電耗。經(jīng)過計算，濟鋼第三煉鋼廠LF精煉爐除塵風機應用該變頻器后，平均節(jié)能率達55%，每年節(jié)約電費208萬元。濟鋼高強度鋼板摘得第2個中國名牌稱號濟南鋼鐵集團總公司實施精品戰(zhàn)略日前又結碩果，高強度建筑結構用中厚鋼板以市場占有率穩(wěn)居國內第一的不爭實力，摘得“中國名牌”桂冠。至此，濟鋼己擁有2項中國名牌，8項山東省名牌。近年來，濟鋼以“高強、耐磨、耐腐蝕”為特色，以躋身鋼鐵企業(yè)第一梯隊為目標，大力調整優(yōu)化產品結構，提升高端產品市場占有率。2007年上半年，高技術含量、高附加值的品種板比例達到86.13%，高等級專用板比例達到68.67%，其中高強度建筑結構用

12、鋼板、鍋爐壓力容器用鋼板、造船用鋼板處于全國領先地位，產量和市場占有率在國內冶金行業(yè)遙遙領先，鍋爐及壓力容器用鋼板2006年獲得中名牌產品稱號。2007年獲得“中國名牌”的高強度建筑結構用中厚鋼板主要應用于工程機械制造及重點工程建筑結構。濟鋼開發(fā)生產的7080kg級高強度鋼板替代進口同類產品，形成了具有濟鋼自主知識產權的特色產品系列和專有生產工藝技術。100kg級高強度鋼板的焊接技術也取得重大突破，即將進入批量生產階段。濟鋼牌高強度中厚鋼板覆蓋了全國的工程機械建筑用鋼領域的知名企業(yè)，與鄭州煤機、大連重礦、申鐵寶橋、北方重工等龍頭企業(yè)建立了直供戰(zhàn)略合作關系，占居了全國煤礦機械行業(yè)40%的市場份額。在“鳥巢”和頭黃河大橋上海環(huán)球金融中心、北京國貿三期、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心等一系列重點工程中，濟鋼牌高強度鋼板以其優(yōu)良的性能和過硬的質量大放異彩，受到用戶青睞。（周傳勇）大學電氣自動化專業(yè)。現(xiàn)為濟