一、背景情況 　 轉爐吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒，對煙氣必須冷卻、凈化，由引風機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。每個轉爐都配有一套除塵系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)采用二級文氏管煙塵凈化方式，煙道直徑Φ1.8m,煙氣輸送管線620mm，風機型號D900，電機功率630KW/6KV。由于轉爐周期性間斷吹氧，為滿足節(jié)能和環(huán)保要求,要求風機在整個煉鋼工作周期內變速運行，吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。原來采用液力耦合器調速，高速2700r/min（設計2900r/min），低速800r/min。由于液力耦合器技術的局限性，使得： 　　1. 調速范圍在30%～90％之間，轉速不穩(wěn)定；而且，低速800r/min仍然偏高，造成能源浪費，高速運行時，液力耦合器有時丟轉，轉爐爐口冒煙； 　　2. 經過多年的使用，液力耦合器已嚴重老化，需經常更換軸承，造成轉爐停產，不能滿足連續(xù)生產的需要。 　　3. 電動機的效率低，損耗大，尤其低速運行時，效率極低； 　　4. 調節(jié)精度低、線性度差，響應慢； 　　5. 啟動電流比較大，影響電網穩(wěn)定； 　　6. 液力耦合器故障時，無法切換至工頻旁路運行，必須停機檢修； 　　7. 漏油嚴重，對環(huán)境污染大； 　　鑒于液力耦合器存在上述眾多問題，對其進行改造已成當務之急。 　　為了提高風機的運行效率，解決使用液力耦合器帶來的眾多問題，煉鋼廠決定進行變頻改造。 二、變頻器改造方案 　　1. 要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。 　　2. 要求變頻器有旁路功能，一旦出現故障，可使電機切換到工頻運行。 　　3. 調速范圍要大，效率要高。 　　4. 具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速。 　　5. 有共振點跳轉設置，能使電機避開共振點運行，讓風機不喘震。 　　經過多方調研、比較，制定了1號轉爐除塵風機的變頻改造方案，改造方案如下： 1、設備配置 KM：變頻器供電的高壓真空斷路器 　 KG1、KG2、KG3： 真空接觸器 　 BPQ：CSHF-800/06變頻器 　 DJ： 630KW/6KV異步電動機。 　 KM為原有高壓開關，KG1、KG2、KG3。 　 風機高速運行時，如果變頻器出現嚴重故障，應將電機自動切換到工頻電網運行，當前吹煉周期結束后，自動斷開KG3，檢修變頻器，變頻器檢修完畢后，通過復位按鈕，自動返回原變頻調速狀態(tài)。如果在低速運行，則立即斷開KG3，開始檢修。這樣，在變頻器出現嚴重故障時，系統(tǒng)能夠自動轉入工頻電網中，負載不用停機，滿足現場不能停機的要求。 2、電機及風機參數 　 電機參數： 　　　　　　　　　　　風機參數： 　 型 號：　　　　　　　　　 型號：D900-13-2 　 額定功率：630KW　　　　　　　　進氣容積流量：900m3/min（混合煤氣） 　 額定電壓： 6KV　　　　　　　　　 壓力增加值： 2600mmH2O 　 額定頻率： 50Hz　　　　　　　　 進氣溫度： 35℃ 　 額定電流：64A　　　　　　　　　 主軸轉速： 2975rpm 　 額定功率因數：0.89　　　　　　　 軸功率： 540kw 　 額定效率： 92.5% 　 額定轉速： 2970rpm 3、除塵風機工藝要求 1）吹煉工藝周期 A到B為兌鐵加廢鋼時間。 　　B到C為風機升速時間，可以調節(jié)。 　　C到D為吹氧時間。 　　D點風機開始減速。 　　D到E為倒爐測溫取樣時間。 　　E到F為出鋼時間。 　　F到G為濺渣時間。 　　整個吹煉工藝周期約23分鐘，其中高速時間（C到D）13分鐘。高速定為45Hz,可以調節(jié)；低速定為5Hz,可以調節(jié)。 2）變頻器和現場接口 　　在B點，由現場提供一對閉合節(jié)點（氮氧轉換點），變頻器從低速向高速啟動。在C點，變頻器到達高速后，給現場提供一對閉合節(jié)點（高速狀態(tài)節(jié)點），以便現場操作工進行下氧槍工作。在D點，現場向變頻器提供另一對閉合節(jié)點（風機減速點），變頻器開始降速，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。 　　風機轉速、氮氧切換節(jié)點、氧槍位置節(jié)點三者滿足如下關系： 現場提供給變頻器的兩對節(jié)點（氮氧轉換點、風機減速點）及變頻器提供給現場的高速狀態(tài)節(jié)點均為無源節(jié)點，具有5A/30VDC或0.8A/230VAC的容量。 3）變頻器技術指標 　　輸入電壓 　　　　　　　　　　三相交流有效值 6.3KV±10％ 　　輸入頻率 　　　　　　　　　　50±5Hz 　　輸出電壓 　　　　　　　　　　三相正弦波電壓0-6KV 　　輸出頻率 　　　　　　　　　　0-50Hz 　　頻率分辨率 　　　　　　　　　0.01HZ 　　加速時間 　　　　　　　　　　可按工藝要求設定 　　減速時問 　　　　　　　　　　可按工藝要求設定 　　頻率設定方式 　　　　　　　　高低兩級速度，可在0-50Hz范圍內調整 　　故障診斷及檢測 　　　　　　　自動檢測，自動定位 　　網側功率因數 　　　　　　　　0．95（高速時） 　　過載保護 　　　　　　　　　　120％l分種（每10分鐘）、150％立即保護 　　防護等級 　　　　　　　　　　IP20 　　環(huán)境溫度 　　　　　　　　　　0-40℃ 　　環(huán)境濕度 　　　　　　　　　　90%,無凝結 　　海拔高度 　　　　　　　　　　1000米以下 三、設備運行情況 　　2006年底定購了我公司一臺高壓變頻器，型號為CSHF-800/06，2007年1月16日變頻器正式投入使用。 　　1、同原來使用液力耦合器比較，湖南中科電氣有限公司生產的高壓變頻器有以下優(yōu)點： 運行穩(wěn)定，安全可靠。原來使用液力耦合器須經常更換軸承，每次需停爐半天左右，帶來的巨大的經濟損失。湖南中科電氣有限公司生產的變頻器具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風濾網，不用停機，保證了生產的連續(xù)性。 　　2、節(jié)能效果顯著，大大降低了噸鋼電耗。 　　3、電動機實現了真正的軟啟動、軟停運，變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流，降低了電機的故障次數。同時，變頻器設置共振點跳轉頻率，避免了風機長期在共振點運行，使風機工作平穩(wěn)，風機軸承磨損減少，延長了電機、風機的使用壽命和維修周期，提高了風機的利用率。 　　4、變頻器自身保護功能完善，同原來繼電保護比較，保護功能更多，更靈敏，大大加強了對電機的保護。在變頻器調試期間，變頻器自動保護，報電機過流。經檢查發(fā)現電動機有一相線鼻子發(fā)生斷裂，電機缺相運行，造成過流。我們及時進行了檢修，避免了事故的擴大化。 　　5、變頻器同現場信號無縫接口，滿足生產的需要。變頻器內置PLC，現場信號接入靈活。轉爐為變頻器提供一對高速、低速節(jié)點，變頻器按照節(jié)點的狀態(tài)自動高速、低速往復運行；將以前儀表柜中的轉爐的煙氣流量、煙氣溫度信號接入變頻器，把儀表柜拆除，大大節(jié)約了場地。變頻器自帶轉速測定，原來同電機相連的測速器也被取消，由變頻器為現場直接提供電機轉速指示， 　　6、適應電網電壓波動能力強。 　　7、同液力耦合器比較，在加速期間大大減小了噪聲，削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承，減少了機油對環(huán)境的污染，使風機房的現場環(huán)境有了極大改善。 四、結束語 　　從幾個月的運行情況來看，湖南中科電氣有限公司生產的CSHF-800/06高壓大功率變頻器性能好，可靠性高，節(jié)能效果明顯，滿足連續(xù)生產對調速系統(tǒng)的要求。