高压变频器在焙烧烟气净化引风机控制系统中的应用

　　一、前言

　　在现代大中型工矿企业中，高压电机电能消耗占企业总电能用量的一半左右。虽然低压变频器在实际应用中已十分普遍，但由于高压变频技术复杂和电子器件耐压限制，一直制约着其实际应用与推广普及。近几年来，随着高压变频技术的日趋成熟和功率器件耐压能力的突破，高压变频器的应用趋势日益加快，其变频节能效果也更加显著。

　　二、系统配置

　　在日常生产中通常投运2-3台(1台备用)就能满足焙烧烟气净化需要，因风机之间通过烟道并联，其净化系统负压是通过各风机分烟道蝶阀开闭调节，其各个分烟道蝶阀开度只能凭操作人员实际经验判断和控制。另外，由于停运分机蝶阀泄露，导致净化系统无效循环严重。针对这种问题，2005年，我厂提出了应用高压风机、变频调速控制的实施改造方案(如图1)，为提高净化系统安全、可靠性，设计为一用一备系统。

　　图1:焙烧烟气净化系统引风机控制配置图

　　1.拖动设备

　　高压异步电动机：YP7560-6型;1000kW;Ve=6300V，Ie=108.95A;ne=994r/min;cosφ=0.876;绝缘等级F级、Y接法、50Hz;热态时允许启动1次;冷态时允许启动2次;兰州电机有限责任公司制造。

　　2.离心引风机

　　型号：Y7-2X36-22F;338600m3/h(风量);7500Pa(风压);ne=990r/min;配套电机1000kW。

　　3.变频器结构与原理

　　2006年5月，我厂焙烧烟气净化引风机拖动系统进行了系统的改造和优化，其引风机、拖动电动机均进行了更新。电机拖动系统选用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/100型1000kW高压变频器控制，其变频器主要由移相变压器、功率逆变单元和控制器等三部分，其结构如图2所示。

　　图2：HARSVERT-A06/100型1000kW高压变频器结构图

　　HARSVERT-A系列高压变频器采用功率逆变单元串联多电平技术，为高-高电压源型，6kV输入，经变压器降压、移相得到中压，再通过二极管整流、稳压、IGBT逆变、电源叠加，得到6.3kV高压交流电源，实现变频控制目的，其原理如图3所示。

　　图3：6kV高压变频器(7组功率模块串联)系统结构图

　　三、HARSVERT-A系列高压变频器特点

　　1.采用功率模块串联多电平电压叠加技术

　　HARSVERT-A系列变频器采用低压变频器串联的方式实现高压变频控制，为多电压源叠加型。其输入侧采用移相降压型变压器，实现多脉冲整流方式，其产生的谐波(高、低次)成分低于国际电网供电标准。在负载时，电网侧功率因数能达到0.95以上。在输出侧采用多级PWM技术，dv/dt小，谐波少，其功率电路采用标准模块化设计，更换方便，互换性强，90%的器件均为国产，性能稳定、价格低、易采购，十分适合国内企业高压设备改造和新建项目选用。