1、概述
馬鞍山鋼鐵股份有限公司是我國特大型鋼鐵聯合企業之一,安徽省最大的工業企業,位于長江之濱,地理位置優越,交通快捷便利。其港務原料總廠在靠長江沿岸擁有兩個大型碼頭,碼頭上一共有14臺卸船機,其中6臺年齡較大,于2006年初投產。該設備上的變頻器采用制動電阻耗能的方式來制動,造成了極大的電能浪費。馬鋼是耗能大戶,因此推動節能減排刻不容緩。
為了響應國家節能改造號召,采用新能源公司生產的AFE裝置對變頻器能耗制動時回收能源。
2、系統方案
2.1系統可行性
變頻器接能耗制動電阻斬波器的電路拓撲圖如下:
圖一、變頻器接能耗制動電阻斬波器的電路拓撲圖
能量回饋來源于電機被抓斗牽引而工作在發電狀態。在抓斗下降的過程中,電機在抓斗的牽引下,通過切割定子與轉子之間氣隙內的磁場,源源不斷的將抓斗的重力勢能轉化為電能。
2.2改造原理
起升機構
起升機構采用單臺AFE全整流工作方式。AFE在變頻器上電之后就一直運行,無論是供給變頻器的能量還是變頻器回饋的能量,都是實時的流動,用戶不需要單獨對回饋電壓進行設定。在能量從電網到變頻器或者從變頻器到電網流動的同時,始終保持變頻器系統的功率因數為1。
開閉和其他機構
開閉和其他機構共用單臺AFE全整流工作方式。AFE在變頻器上電之后就一直運行,無論是供給變頻器的能量還是變頻器回饋的能量,都是實時的流動,用戶不需要單獨對回饋電壓進行設定。在能量從電網到變頻器或者從變頻器到電網流動的同時,始終保持變頻器系統的功率因數為1。
2.3改造系統一次圖
藍色部分為增加部分
由于AFE工作電壓小于制動電阻,所以在制動過程中AFE先工作,進行能量回饋,如果制動過程很迅速,導致AFE無法即時將能量全部回饋,則制動電阻可以無擾動投入。不會影響系統。如AFE故障,通過旋轉選擇按鈕切回到原有系統,使用原有制動電阻耗能,不影響生產。
項目節能效果
經現場節能測試,在卸船機的起升和開閉兩機構上用AFE之后每臺車將具有年節約用電15萬度電以上效果,1次性整改6臺卸船機,可共節約年電費90萬度,經濟效益顯著。