快速性要求傳統(tǒng)沖渣水泵之所以全天候工頻運行主要原因是高壓饋電柜的投退需要一定時間，有時因水泵電動機起動不及時而影響向沖渣溝送水，因此為了不影響生產(chǎn)，使用單位使沖渣泵電動機全天候工頻運行。高壓變頻調(diào)速方案可以實現(xiàn)高爐不出渣時水泵電動機低速（低頻）運行，而在出渣時能快速調(diào)節(jié)到所需轉(zhuǎn)速達到按需供水的目的。可見，高壓變頻調(diào)速方案調(diào)速既能保證響應的快速性又達到節(jié)能目的。
設(shè)備選型通過對比國內(nèi)市場上各個廠商的變頻調(diào)速方案，確認國內(nèi)某廠商的高壓變頻器調(diào)速方案投資最少，可用于普通異步電動機調(diào)速，而且此前有近100個成功案例。在新4＃高爐沖渣水處理系統(tǒng)工程中，選用該廠商的HARSVERT―A06／035型高壓變頻器。
HARSVERT―A06／035變頻器主要技術(shù)指標如表1所示。
系統(tǒng)原理概述1變頻器原理簡述HARSVERT―A06／035高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高－高”變換形式，電網(wǎng)電壓經(jīng)過二次側(cè)多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單元為三相輸入，單相輸出的交－直－交PWM電壓源型逆變結(jié)構(gòu)，相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成Y接結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。
系統(tǒng)控制原理（1）系統(tǒng)構(gòu)成從確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和維護的安全性方面考慮，對設(shè)計圖紙做適宜性修改，將系統(tǒng)設(shè)計成一拖二手動控制變頻加旁路的方案（用于變頻／工頻切換），系統(tǒng)由3個高壓開關(guān)柜（Q1、Q2、Q3）和4個真空斷路器（QF1、QF2、QF3、QF4）組成（見）。它們不但在機械上實現(xiàn)互鎖，在電氣上同樣設(shè)置互鎖，比如當1＃泵變頻運行時，QF1合閘，且與QF2、QF3存在電氣互鎖（即1＃泵變頻運行，2＃泵不能變頻運行，同時1＃泵也不能旁路運行）；當1＃泵旁路運行時，QF2合閘，且只與QF1存在電氣和機械互鎖（即1＃泵旁路運行時，2＃泵可選擇變頻運行或工頻運行）。同理，2＃泵運行時，只需對應的真空斷路器相應動作即可。但當變頻開關(guān)柜Q1跳閘時，變頻真空斷路器QF1、QF3同時跳閘，允許水泵旁路運行。
?。?）電動機及離心泵參數(shù)電動機及離心泵參數(shù)如表2所示。
爐渣處理與變頻器運行情況出渣情況高爐平均每天出鐵18爐，每爐鐵平均耗時約55min，間隔20min.在出鐵的25min后就開始放渣，故沖渣水泵在出鐵間隔及出渣前25min的時間內(nèi)，只需較低的轉(zhuǎn)速（設(shè)定10Hz），不需要滿負荷運轉(zhuǎn)。利用高壓變頻器根據(jù)實際需要對沖渣水泵進行變頻運行，既改善了工藝，又達到節(jié)能降耗的目的，高爐出渣周期表如所示。整個出渣工藝時間約30min.也就是說，水泵只需要全速運行30min左右，每天約9h（18×0.5h）。高速定為50Hz；低速定為5～10Hz（根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)節(jié)）。
設(shè)備運行情況通過一段時間的運行，HARSVERT―A06／035型高壓變頻器表現(xiàn)出以下優(yōu)點：（1）運行穩(wěn)定，安全可靠。為高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強有力的保障，而且變頻器還具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風濾網(wǎng)，不用停機；當功率模塊發(fā)生故障時，模塊旁路，變頻器可以降頻運行，從而保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
?。?）節(jié)能效果顯著，大大降低了電能消耗。
?。?）電動機實現(xiàn)了真正的軟起動、軟停機，能減少對電動機和水泵的機械沖擊。此外，電動機在高爐不出渣時可低速運行，不僅減少配電工的工作量，而且有利于現(xiàn)場操作人員控制沖渣水循環(huán)系統(tǒng)的供水量。
?。?）變頻器同現(xiàn)場信號無縫接口，滿足生產(chǎn)的需要。由于變頻器采用PLC為主控元件，現(xiàn)場信號接入靈活；同時可以測算出電動機轉(zhuǎn)速及電流，便于用戶及時了解電動機運行情況。
（5）適應電網(wǎng)電壓波動能力強，盡管有時電網(wǎng)電壓高達6.6kV，但變頻器仍能正常運行。
實際節(jié)能效果分析水泵調(diào)速前后流量、功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為Q1／Q2＝n1／n2P1／P2＝（n1／n2）3式中，Q、P、n分別為水泵的流量、功率、轉(zhuǎn)速。
假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：n2／n1＝1／2，則P2／P1＝1／8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低功率，從而達到節(jié)能的目的。當采用高壓變頻器時，50Hz滿載工作電流比電動機額定電流值要低許多，電流降為28A.理論上可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20％左右。
設(shè)備選型通過對比國內(nèi)市場上各個廠商的變頻調(diào)速方案，確認國內(nèi)某廠商的高壓變頻器調(diào)速方案投資最少，可用于普通異步電動機調(diào)速，而且此前有近100個成功案例。在新4＃高爐沖渣水處理系統(tǒng)工程中，選用該廠商的HARSVERT―A06／035型高壓變頻器。
HARSVERT―A06／035變頻器主要技術(shù)指標如表1所示。
系統(tǒng)原理概述1變頻器原理簡述HARSVERT―A06／035高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高－高”變換形式，電網(wǎng)電壓經(jīng)過二次側(cè)多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單元為三相輸入，單相輸出的交－直－交PWM電壓源型逆變結(jié)構(gòu)，相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成Y接結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。
系統(tǒng)控制原理（1）系統(tǒng)構(gòu)成從確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和維護的安全性方面考慮，對設(shè)計圖紙做適宜性修改，將系統(tǒng)設(shè)計成一拖二手動控制變頻加旁路的方案（用于變頻／工頻切換），系統(tǒng)由3個高壓開關(guān)柜（Q1、Q2、Q3）和4個真空斷路器（QF1、QF2、QF3、QF4）組成（見）。它們不但在機械上實現(xiàn)互鎖，在電氣上同樣設(shè)置互鎖，比如當1＃泵變頻運行時，QF1合閘，且與QF2、QF3存在電氣互鎖（即1＃泵變頻運行，2＃泵不能變頻運行，同時1＃泵也不能旁路運行）；當1＃泵旁路運行時，QF2合閘，且只與QF1存在電氣和機械互鎖（即1＃泵旁路運行時，2＃泵可選擇變頻運行或工頻運行）。同理，2＃泵運行時，只需對應的真空斷路器相應動作即可。但當變頻開關(guān)柜Q1跳閘時，變頻真空斷路器QF1、QF3同時跳閘，允許水泵旁路運行。
?。?）電動機及離心泵參數(shù)電動機及離心泵參數(shù)如表2所示。
爐渣處理與變頻器運行情況出渣情況高爐平均每天出鐵18爐，每爐鐵平均耗時約55min，間隔20min.在出鐵的25min后就開始放渣，故沖渣水泵在出鐵間隔及出渣前25min的時間內(nèi)，只需較低的轉(zhuǎn)速（設(shè)定10Hz），不需要滿負荷運轉(zhuǎn)。利用高壓變頻器根據(jù)實際需要對沖渣水泵進行變頻運行，既改善了工藝，又達到節(jié)能降耗的目的，高爐出渣周期表如所示。整個出渣工藝時間約30min.也就是說，水泵只需要全速運行30min左右，每天約9h（18×0.5h）。高速定為50Hz；低速定為5～10Hz（根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)節(jié)）。
設(shè)備運行情況通過一段時間的運行，HARSVERT―A06／035型高壓變頻器表現(xiàn)出以下優(yōu)點：（1）運行穩(wěn)定，安全可靠。為高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強有力的保障，而且變頻器還具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風濾網(wǎng)，不用停機；當功率模塊發(fā)生故障時，模塊旁路，變頻器可以降頻運行，從而保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
?。?）節(jié)能效果顯著，大大降低了電能消耗。
?。?）電動機實現(xiàn)了真正的軟起動、軟停機，能減少對電動機和水泵的機械沖擊。此外，電動機在高爐不出渣時可低速運行，不僅減少配電工的工作量，而且有利于現(xiàn)場操作人員控制沖渣水循環(huán)系統(tǒng)的供水量。
?。?）變頻器同現(xiàn)場信號無縫接口，滿足生產(chǎn)的需要。由于變頻器采用PLC為主控元件，現(xiàn)場信號接入靈活；同時可以測算出電動機轉(zhuǎn)速及電流，便于用戶及時了解電動機運行情況。
（5）適應電網(wǎng)電壓波動能力強，盡管有時電網(wǎng)電壓高達6.6kV，但變頻器仍能正常運行。
實際節(jié)能效果分析水泵調(diào)速前后流量、功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為Q1／Q2＝n1／n2P1／P2＝（n1／n2）3式中，Q、P、n分別為水泵的流量、功率、轉(zhuǎn)速。
假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：n2／n1＝1／2，則P2／P1＝1／8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低功率，從而達到節(jié)能的目的。當采用高壓變頻器時，50Hz滿載工作電流比電動機額定電流值要低許多，電流降為28A.理論上可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20％左右。
