宝钢交流调速的应用现状及思考

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宝钢交流调速的应用现状及思考 [复制链接]

文章以综述的方式概要的介绍了宝钢一、二、三期工程建设中交流调速的应用情况。在分析现场应用各类的基本结构、性能、应用效果、存在的不足以及变频调速的应用给系统带来的电磁兼容问题的基础上。提出了宝钢三期后过程以及一、二期设备改造中交流调速的方案选择及需要注意的一些关键问题。
 1、  引言 
  
    宝钢是一个举世注目的超大型钢铁联合企业。从1978年开工建设打下第一根桩开始，直到2001年5月国家对宝钢三期工程正式验收为止，历时20多年的一期工程建设、二期工程建设、三期工程建设。宝钢人为此付出了大量的艰辛，方才形成迄今为止年产钢1140万吨的巨大规模。 

    宝钢拥有从原料输送、储存、处理，冶炼，板坯连铸，初轧，热连轧，冷连轧等多条主要的生产作业线。可以说，这些作业线的生产工艺、设备的自动化控制水平都是世界第一流的。 

    钢铁企业的生产设备，按照工艺要求可分为非调速和调速两大类。在宝钢现场的各主作业线上，凡是生产工艺对设备有调速要求的，都实现了自动调速控制。 

    从电气传动的观点看:调速类又可分为交流调速和直流调速两大类。 

    2、  交流电动机变频调速技术在宝钢的应用情况 
 
    交流电动机变频调速技术在宝钢的应用是伴随宝钢一期工程、二期工程、三期工程的建设而发展的。 

    在宝钢的一期工程设计时，虽然当时交流电动机变频调速技术在国外已有相当的发展，但受国内现状的制约，宝钢一期工程的引进项目中仍然沿用直流调速。仅引进了两套变频器作为大型电动机的起动用:其一是引进日本东芝公司生产的12MW(12kV、1024A)交-直-交变频器供能源部1＃高炉鼓风机的48MW同步电动机起动。其二是引进日本安川公司生产的VS－630(850kVA，1750V，最高输出频率30Hz)电流型交-直-交变频器供1#高炉一、二次除尘风机的1600kW异步电动机起动。 

    在二期工程中，交流变频调速技术的应用范围有所扩大，使用交流变频调速技术的设备占需要调速的设备的比例有大幅度地增加，使用的变频器以SPWM电压型为主。这些变频器(除2050热轧厂 的R3和辊道驱动用变频器采用模拟器件控制系统和晶体闸流管作功率开关元件外)大多采用可关断的晶体管功率开关元件GTR，同时应用了数字化或全数字化控制技术。如一炼钢连铸和二高炉出铁场除尘用的VS-686TV系列、VS-616H系列，第二烧结厂用的MELTRAC-200k系列、REQROL-400系列,以及2050热轧R3所用的交-交变频器，轧线辊道驱动用的交-直-交变频器。从总体来讲在二期工程中，直流调速还仍占主导地位。 

    在三期工程中，99％以上调速系统均使用了交流电动机变频调速技术。如1580热轧厂主轧机使用的以GTO作开关元件，具有高功率因数整流的三电平双PWM同步电动机矢量控制变频调速系统M-3000;轧线辅机以及辊道等使用的以IGBT作功率开关元件的三电平双PWM异步电动机矢量控制变频调速系统M-2000、M-1200;1420冷轧厂五机架以晶体闸流管作功率开关元件的交-交变频矢量控制系统;1420冷轧厂辅机，二炼钢连铸设备的主、辅机设备以及三烧结主机使用的VS-676、 VS-616H3变频调速系统;1550冷轧厂五机架以IGBT作开关元件的，具有高功率因数整流的三电平PWM变频调速系统，高速线材厂轧线的ACS600系列直接转矩控制(DTC)变频调速系统和负载换流式(LCI)交-直-交型同步电动机变频调速系统;还有二炼钢的钢包台车驱动、原料场的堆取料机、原料码头卸料机、部分行车的走行控制系统均采用交流变频调速技术。可以说，交流变频调速技术在宝钢的应用已达到了相当的广泛。