高压变频器在灵宝黄金冶炼厂鼓风机上的应用
2010/10/21 10:12:00
Abstract: The article introduces the application instances of Feng Guang high voltage inverter in Air Blower of Gold Refinery on Ling Bao, and analyses the power-saving effect.
Key Words: High voltage inverter Air blower Application
1引言
灵宝黄金股份有限公司为一家香港主板上市公司（股票代码：3330）。公司成立于2002年9月27日，位于中国第二大产金省河南省的“金城”——灵宝市。公司主要从事黄金(及其伴生元素) 开采、选冶、精炼、深加工与销售，主要产品为金锭，副产品为银、硫酸、电解铜及电解铜箔。公司现有3个分公司、19个子公司。下属灵宝黄金冶炼三分厂硫酸生产设备老化，该公司于2009年6月对该硫酸生产设备进行了改造，其中二氧化硫鼓风机（6KV440KW）改变了原来的阀门调节方式，采用先进的高压变频器调速系统，经过市场和行业内调研，选用山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP37-450F系列高压变频器。
2项目改造
改造中在排风机管道出口安装压力变送器以检测气体压力变化，并将输出信号传输给高压变频器，高压变频器根据压力的变化来控制电机转速，从而自动调节风机流量。当高压变频器调节系统发生故障时，在高压变频器上可以选择人为或者自动旁路到工频运行。主回路改造图如下：
图1 JD-BP37-450F电气改造一次主回路示意图
电动机参数（沈阳电机股份有限公司）
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型号
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额定电压
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额定电流
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额定频率
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额定转速
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功率因数
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额定功率
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JK134-2
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6000V
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51A
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50Hz
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2970r/min
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0.87
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440KW
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风机参数（湖北风机厂）
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型号
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AT450-1.4
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额定转速
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2970r/min
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额定风压
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4800*9.6Pa
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额定功率
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440KW
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3高压变频器原理
3.1系统结构
JD-BP37系列高压变频调速系统的结构见图2，由移相变压器、功率单元和控制器组成。6KV系列有5个功率单元，每15个功率单元串联构成一相。
图2 高压变频器系统结构图
3.2功率单元电路
图3 功率单元主电路图
每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其主电路结构如图所示，为基本的交-直-交双向逆变电路，图中通过逆变块IGBT反并联的二极管构成三相全桥方式整流，整流后的给滤波电容充电，确定母线电压，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制实现双向逆变。
功率单元输出波形：
图4 单个功率单元输出波形
3.3输入侧结构
输入侧由移相变压器给每个单元供电，每个功率单元都承受电机电流、1/5的相电压、1/15的输出功率。15个单元在变压器上都有自己独立的三相输入绕组。功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，目的是实现多重化，降低输入电流的谐波成分。
本机中移相变压器的副边绕组分为三组，构成36脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1，输入电流谐波成分低。实测输入电流总谐波成分小于4%。
3.4输出侧结构
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