焦作丹河發(fā)電有限公司#1發(fā)電機組容量為110MW，#1爐除塵器改造后，#1爐甲乙引風電機由475KW增容至1000KW，容量比原來電機增加了525KW，使廠用電率升高。而電機的變頻調(diào)速運行，是降低廠用電率、節(jié)電增效的有效措施及有效手段。#1爐電機調(diào)速用擋板調(diào)節(jié)，風道壓流損失嚴重，浪費大，通過變頻調(diào)速，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速連續(xù)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)節(jié)精度高，效率高,實現(xiàn)了電機的軟啟動，減少了啟動沖擊及設(shè)備磨損。另外變頻裝置較安裝方便，只需在原斷路器與電機之間串聯(lián)變頻裝置即可，無需對負載和電機做任何改動；正常運行后，可靠性高，基本上無維護量。通過對引風機進行變頻改造而達到節(jié)能增效，無疑是必要的。

1、HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置原理

　　變頻裝置采用多電平串聯(lián)技術(shù)，6KV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6KV系列有21個功率單元，每7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。

　　每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形

　　輸入側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成42脈沖整流方式；這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。

　　另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規(guī)低壓變頻器。

　　輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到如圖4所示的階梯PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。

　　當某一個單元出現(xiàn)故障時，通過使圖2中的軟開關(guān)節(jié)點K導通，可將此單元旁路出系統(tǒng)而不影響其他單元的運行，變頻器可持續(xù)降額運行；如此可減少很多場合下停機造成的損失。避免了由于一個大功率高壓開關(guān)器件的故障而導致整機的故障產(chǎn)生，以致停機。保證了多電平變頻器的可靠性。

2、變頻改造方案簡介

　　#1爐引風機是兩臺雙側(cè)布置，目前其引風機的出力調(diào)節(jié)由人工調(diào)節(jié)擋板來實現(xiàn)。由于引風機設(shè)計時冗余功率較大，加上風量控制采用檔風板引起的阻力損耗，造成廠用電率高，影響機組的經(jīng)濟運行。

電動機參數(shù)引風機參數(shù)
型號：Y560-8型號：Y4-73-11-27D
額定功率：1000kW額定風量：425700m3/h
額定電壓：6kV額定風壓：5064Pa
額定電流：118.6A介質(zhì)溫度：90℃
額定頻率：50HZ
額定轉(zhuǎn)速：744r/min

　　根據(jù)1#爐目前的實際運行情況，考慮實際負荷情況，經(jīng)對改造前引風機電機檔板調(diào)節(jié)情況，可采用的變頻器電流按100A左右來選擇，這樣比原電機額定電流118.6A減少了18.6A，也為設(shè)備的選取節(jié)省了一筆不小的開支。經(jīng)過充分的市場調(diào)研，最后經(jīng)招標選定北京利德華福技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置，額定電流105A。

　　為了充分保證系統(tǒng)的可靠性，為變頻器同時加裝工頻旁路裝置，變頻器異常時，變頻器停止運行，電機可以直接手動切換到工頻下運行。工頻旁路由3個高壓隔離開關(guān)QS1、QS2和QS3組成（見圖，其中QF為甲方原有高壓開關(guān)）。要求QS2不能與QS3同時閉合，在機械上實現(xiàn)互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

　　為了實現(xiàn)變頻器故障的保護，變頻器對6KV開關(guān)QF進行聯(lián)鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF，要求甲方對QF的合分閘電路進行適當改造。工頻旁路時，變頻器應(yīng)允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)配置上位機，上位機可安裝在控制室，通過上位機可以對變頻器進行啟動、停機、調(diào)速等控制，并可在上位機上顯示變頻器的運行數(shù)據(jù)和當前狀態(tài)。為了保障調(diào)速系統(tǒng)的可靠性，在操作臺配置對變頻器的控制按鈕，