高压变频器在SO2风机中的应用

　　0 引言

　　近年来.高压变频调速技术已越来越多的应用在各行各业，以达到节约电能、改善电机系统寿命、提高产品质量的目的高压变频器在全世界的应用比低压变频器晚.其主要原冈是受逆变器开关器件制造水平的制约近十年来.随着新器件的问世.器件耐压水平不断提高.高压变频器得到了迅速发展和广泛应用[1]。按我国的电压标准.通常把额定电压3kv以上的电机称为高压电动机.其主要电压等级为3、6、10kV等，文中将用于这些电压等级电动机的变频器称为高压变频器。

　　1 应用高压变频器的优势

　　某企业生产装置中有一台1400kW、l0kV的S0，风机，其是丁艺流程中的关键设备。由于生产过程中系统炯气量波动较频繁.且波动范围较大.如果川传统的前导可调机构来调节风机的流量和压力，渊节范围受到限制.一般在40%～100%.且调节线性太差.跟不上工况变化速度，故能耗很高：而用变频调节响应极快.基本与工况变化同步.可满足工艺的需要，且风机启动运行平滑，不会对电机、轴承、风机产生较大的冲击.可达到调节准确、节省能源的目的。

　　根据异步电动机转速公式：n=60f(1一s)/p，可以看出.转差率s变化不大，可视为恒定，一旦电机制造完成电机极对数p也是常数.所以电机转速n与电源频率f是成正比的。只要改变频率f，即可改变电机转速.当频率厂在0～50Hz之间变化时，电机转速调节范围是非常宽的根据流体力学流量与风机转速的关系可知.电机功率P与转速n的立方成正比.随着转速的降低。电机功率以转速的3次方关系递减因此随着电机转速的降低.电机消耗的电能下降幅度很大。可见，使用高压变频器对SO2风机调速的节电效果将非常显著.经估算.2～3年就可以收回成本。

　　2 变频调速技术方案

　　变频调速一般有以下3种方案可以实施应用：①高一高方式，即采用10kv(6kv)电压等级的变频器，直接由电网l0kV(6kV)供电，电机选用高压电机;②高一低一高方式，就是先将高压电源变成低压电源.采用低压变频器变频后再升压.电机选用高压电机;③高一低方式，就是用一台单独的变压器，将l0kV(6kv)高压降至380V，采用低压变频器，用低压电动机。

　　对比3个方案.使用高一高变频器.在变频器故障时可以直接启动.有定型产品.性能良好，稳定可靠，但费用较高：高一低一高方式无定型产品.要重新设计电路，电路烦琐庞大.要增加两台变压器.费用也较高;高一低方式中变频器直接使用低压电源，需要设一台降压变压器当降压变压器的容量比较小时，在变频器故障后，电机不能直接启动。如果降压变压器容量过大.会增加增容费用同时变压器还有一定的电能损耗从经济的角度出发.对于800～1000kW以上的风机、水泵等电机.建议采用6kv或10kV直接高一高方式的高压变频器：对于40O～800kW的电机.建议采用6kV/660v进线变压器、660V高压变频器及660V电动机：对于400kW以下的电动机.宜采用高一低方案.即采用6kV/380V降压变压器.380V级变频器及380V电动机.在某企业工程中，S0风机为l400kW.电网电压为10kV，综合比较，选择了直接高一高变频调速方案为了充分保证系统的可靠性.变频器同时加装工频旁路装置。变频器异常，不能正常运行时.电机可以自动切换到工频运行状态下运行.以保证生产的需要.其一次系统接线图见图1。