变频器及电缆在空冷器的应用(一)

学术论文 2018-06-28 15:59:22
    电站空冷和煤化工行业中的空冷器,主要采用变频控制,当然也有部分国外项目因为其它因素综合考虑后采用单速电机或者双速电机控制。但就节能效果来说,变频控制显得更为优秀。在空冷器运行过程中,变频控制可以同时调节空冷风机电机转速,以达到控制排汽压力或者出口介质温度的目的。相对于单速电机和双速电机,更能够精确控制换热器的换热能力,如果采用单速电机或者双速电机,无论是对换热稳定性还是对电厂电网都可能存在着一定的影响。
    1 空冷器用变频装置
    在空冷器上应用的变频装置输出侧通常含有较多的谐波,这些谐波有1、3、5次谐波和非正弦波,输入侧进入的是一个非线性整流电路,对风机电机和全厂电网均有着一定程度的影响。电磁兼容包括电磁干扰和敏感性两个方面,所以当空冷变频装置运行时,不仅要防止全厂电网对变频装置的影响,还要防止空冷变频段对全厂电网的影响。当然变频装置内部也有一些元器件會产生一些谐波干扰等。怎么去做到这些,那么就需要在空冷设计阶段选择一些适合每个工程项目的元器件或设备,比如有源滤波装置,输入输出滤波器等来维持空冷变频装置乃至整个空冷设备的稳定高效运行。变频器输出侧是PWM波形,输出电压和输出电流均有各种谐波产生,载波频率较低时候,高次谐波所产生的各种噪声就过通过可听见的声音传入人耳。虽然有时候人耳听不见,但是这个谐波还是存在的,那是因为载波频率较高,载波频率的大小同变频装置调制频率有联系。用拉普拉斯变换可以通过电压方波和电流正弦波分析计算出各类的谐波含量。通过在变频装置的直流电路中安装直流电抗器和在低压变压器与其连接中安装交流电抗器,可以减少变频器对配电变压器输入电流的奇变。变频器直连配电变压器时,变频器为交直交电压型,在三相整流电路带全波形整流后给其电容进行充电。为了防止干扰,可以通过采用外壳屏蔽的变频装置和采用镀锌钢管屏蔽的输出电缆来实现,并且采用分信号接线箱和电缆及通道,当然不仅要对变频装置动力及信号电缆进行屏蔽也要对其它容易受到干扰的电缆采取一些屏蔽之类的措施,可以配置进出滤波器来减小对电网的污染和噪音,动力电缆也可以采用隔离变压器或者有缘滤波器来避免传送干扰。
    2 空冷器用变频装置类型的选择
    变频装置控制单元通常采用数字微处理器控制器将固定频率的交流电变为可调频率的交流电,既可以远程控制也可以就地控制。通过变频装置或者柜门的操作面板可进行就地人工控制变频器,可以启动、调整转速、频率、停止变频装置。通常来说空冷风用变频器采用一拖一形式,工业级、矢量控制变频器。在选用上根据品牌区别有风机泵类及更高档次的变频器,也有使用重载的时候。主要来说还得根据环境条件,使用情况,现场因素来选择。
    3 空冷器用变频器功率的选择
    空冷器用变频器功率选择应充分考虑电动机及空冷系统运行中各种工况的要求。空冷用变频装置所采用的元件均在设计时就留有一定的余量,并且元件可靠度较高,变频装置母线段耐受短路电流可高达60kA,并且短时间内不会造成整体失衡。变频装置能够在能在150%铭牌功率下短时间运行,并且每天应可以在风机最大出力功率下连续运行超过2小时。额定运行工况下,使用变频装置后電动机不降出力。根据空冷器实际的运行环境结合其配套的风机电机功率参数选择合适的变频器。变频器可以提供额定电流150%(对应风机最大能力转速)的间隙过载能力不小于2秒钟。

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