作為礦山開采業(yè)中重要的設(shè)備之一,大量泥漿泵的驅(qū)動均采用中壓變頻方案。但是,中壓變頻驅(qū)動方案價格非常昂貴、需要大量的裝配空間,并且有可能需要對電機繞組進行重整。
近年來,Vacon推出的降壓-升壓(Step-down Step-up)變頻驅(qū)動解決方案由于系統(tǒng)裝配簡單,節(jié)省空間,成本相對低廉,故此在俄羅斯埃羅莎鉆石公司(ALROSA)等眾多礦山開采行業(yè)用戶的應(yīng)用中得以迅速普及。
ALROSA是俄羅斯最大的鉆石公司,主要業(yè)務(wù)包括鉆石的勘探、采掘、生產(chǎn)和銷售,同時它也是世界上主要的鉆石坯料供應(yīng)商之一。該公司壟斷了俄羅斯境內(nèi)95%左右的鉆石坯料生產(chǎn)業(yè)務(wù),其鉆石坯料產(chǎn)量在全球市場所占份額達25%。Vacon與ALROSA的合作項目之一位于俄羅斯雅庫特自治共和國(Yakutia)境內(nèi),涉及兩臺額定功率1MW的泥漿泵,以Vacon Step-down Step-up技術(shù)為核心的中壓電機驅(qū)動系統(tǒng)包括一個降壓變壓器,一臺帶正弦輸出濾波器的低壓變頻器及一個升壓變壓器,對兩臺6kV,1MW中壓電機進行變頻驅(qū)動。其系統(tǒng)簡圖如下所示。
圖中:
1. 6kV/400V或6kV/690V降壓變壓器
2. Vacon變頻器
3. Vacon正弦濾波器
4. 400V/6kV或690V/6kV升壓變壓器
5. 6kV電機
其中,變頻器與濾波器采用背靠背安裝。
Vacon Step-down Step-up解決方案的優(yōu)勢在于其基于成熟的低壓變頻技術(shù),且不必對電機與泵的繞組進行重整。同時,由于其裝配非常簡單,占地有限,故具有較高的成本效益。系統(tǒng)在更換電源前可進行預(yù)安裝,為新系統(tǒng)更換電源只需很短的停工時間。另外,由于正弦濾波器能夠防止電壓失真,所以并不存在損毀電機的風(fēng)險。
通常情況下,對于投資方而言,選擇變頻的主要標(biāo)準(zhǔn)在于其節(jié)能特性。但是對于ALROSA公司而言,Vacon變頻器所具有的過程控制優(yōu)勢則是其考慮的主要標(biāo)準(zhǔn)。例如, Vacon變頻器可實時準(zhǔn)確采集測量和監(jiān)控信息,以達到加強過程控制效果的目的。與此同時,速度控制也減輕了對工藝設(shè)備的機械壓力,延長了設(shè)備的使用壽命。此外,Vacon變頻器亦可提升設(shè)備的工作效率,降低其運行成本。
Vacon變頻器可通過眾多的現(xiàn)場總線進行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。此次Alrosa選擇了Profibus及Modbus。由于設(shè)備與控制室之間的距離較長,布線成本因此較高。使用Profibus后,就可以采用較為簡單和更為經(jīng)濟的方式進行布線。此外,Profibus亦大大降低了系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維護的成本,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
Vacon Step-down Step-up變頻驅(qū)動技術(shù)并不僅限于礦山開采行業(yè)。在城市供水及水處理,能源與熱電等中壓變頻驅(qū)動的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,同樣具有廣闊的發(fā)展空間。在這些行業(yè),最常見的電機額定功率通常為250kW或800kW,但是,一般用于驅(qū)動中壓電機(3.6, 6或10kV)的中壓變頻器不但價格昂貴,而且其驅(qū)動功率往往遠(yuǎn)大于這一范圍。Vacon Step-down Step-up正好可以填補此類應(yīng)用的空白,擁有極高的推廣價值。