数字热本与变用
罗克韦尔/A*B中压变频器在唐山
应用研究
中厚板轧钢高压水除鳞节能改造中的应用
王超
(唐钢中厚板材有限公司河北唐山063000)
摘要：为了响应国家发改委节能降耗号召，并且为了使设备能更加可靠稳定运行，唐钢中厚板材有限公司轧钢车间高压水除鳞实施了变频改造工程。
关键调：变频器改造应用
中图分类号：TH86 1、节能技术改造方案
1.1系统描述
可 a中
N2@ 1等水素
@
OX4
2号水素
(1)改造前：
OF1
文献标识码：A
E 1号水系
oF
(2)改造后：
文章编号：1007-9416(2012)05-0069-01
规范为依，AB对此技术规范负责。变压器为10KV输人，6KV输出， 18脉冲裂相。
开关柜：实现星角转换。
1.2PLC程序控制部分改造工作
停车保护，连锁保护，以及各种生产工艺的要求，通过DP总线送至变频器，进行控制。WINCC画面将变频器的状态等在操作画面上显示出来。变赖器与PLC连接用多模光纤，在两端用了西门子 OLM进行光电转换。
2、CIS-PWMPoWerFlex7000A-B变频器主要特点
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改造前图：为唐钢中厚板轧钢高压水除鳞变频节能改造前系统构成图，除磷水系统包含四台水泵，电机功率2800KW，两台一组，用一备，每组水泵配一台水电阻，可以分别启动每一台水泵电机，电机启动后通过液力揭合器调速，液力耦合器速度分为四个档位，根据管道压力要求分别以四种速度工作，通过PLCPID调节控制，正常管道压力应维持在18-20MPa，液力耦合器输出在最低档位时水泵无压力输出，对应液耦输出转速为800r/min，电机工作在工频，通过计算了解到实际应用约有60%的时间工作在液力耦合器最低输出档位，即电能被浪费。
改造后图：为变频改造后系统构成图，把每组水泵系统中一台电机改为变频控制，采用了罗克韦尔A/BPowerFlex7000系列电流源型变频器，电流源型变频器dV/dT为50V/uS，可以直接使用普通10KV电动机，无需任何增强绝缘等措施(电压源型变频器dV/dT 为1000V/uS.需使用变频专用电机或加dV/dT滤波器才可接普通电机），另一台电机仍为水电阻启动加液力耦合器调速的方式，作为备用。变赖器靠PLC控制，由原程序PID输出4-20mA信号经过DP线控制变频器输出频率，4-20mA对应0-50Hz，实现了线性输出，减小了对机械设备的冲击，延长设备使用寿命，启动停车时间0-120S 可调。
节能效果，当管道压力达到18-20MPa时，变频器工作在低频 18Hz，对应800转/min，当管道压力不足时，变频器按照PLCPID 输出运行，变频调速。估算节能在40%以上。
改造后的变频系统由三大部分组成：高压变频器，移相变压器，开关柜。
高压变额器：CIS-PWMPowerFlex7000,整流器为18脉冲，输人电压6KV，输出电压0-6KV输出不需额外加马达滤波器或升压变压器。
移相变压器：为国产配套设备。变压器的制造以AB提供的技术
PowerFlex7000，主要特点可靠性高，输人输出波形好，维护方便，故率低，普通电机无需改动，
A-B变频器使用CSI-PWM技术，CSI-PWM集电流源逆变功率结构及脉宽调制模式的优势于一体，创造了与传统六步方波电流源变频截然不同的产品。CIS-PWM使用很少功率器件，系统简单可靠。控制策略为不带测遵反馈的直接失量控制，其运行效果近似直流驱动装置，远远优于电压/频率定比变频器
电流源逆变器固有强壮的电流保护特性，无需熔断保护电路，不但降低了系统复杂程度，面且免除了输出侧短路造成器件损害的可能。
基于硅材料的SGCT开关器件在大电流高电压转换器应用时，故障率远比IGBT低18脉冲整流器可对17次以下的高次谱波进行有效的抑制，总体谱波略变THD小于5%，不需谱波分析及加低通滤波环节，直接满足IEEE519-1992谐波抑制标准，用户不必担心因使用变频造成对电网环境和稳定性的破坏。
PWM电流型变频器输出无dv/dt及di/dt产生，无需另加马达滤波器，可直接拖带高压水旧电机。电机无额外湿升，不必降容使
用。变赖器直接输出6KV，原电机不需要作任何改动。 3、调试
(1)确认变频器到电机，变频器到隔离变压器的电缆接线的正确性。(2)测量SGCT的均压电阻，缓冲电阻、缓冲电容数据，记录。(以备将来检修时数据测量后与原数据相比较。(3)测量SCR的阳极与阴极，门极与阴极、均压电阻，缓冲电阻(测试点和左侧散热片， 45欧姆左右)、缓冲电容(测试点和白色线间，0.5微法)。以备检修时候测量数据差别大时需要进行备件更换。(4)进行门极触发测试，查看是否逐个通断。(5起动所有变频器所有内部电源，及功率元件的控制电路。(6)通过系统测试来转动风机，看是否正常启动风机，需要将高压信号短接（高压开关在分段位置)，(7)电机参数辨识，(8）软件调试后参数保存。