Энергосберегающие устройства силовой электроники производства ОАО «Запорожский завод «Преобразователь»

Вид материала

Доклад

Содержание В настоящее время практически все преобразователи поставляются с микропроцессорными средствами управления Крановые электроприводы Эффективность энергосберегающего оборудования силовой электроники Показатели энергосбережения

Подобный материал:

• Программа технического перевооружения ОАО «Рогачевский завод «Диапроектор» на период, 5337.32kb.
• Оборотное водоснабжение. Очистка сточных вод. Энергосбережение, 33.63kb.
• Учебный план по дополнительной образовательной программе, 38.01kb.
• Организация кирпичного производства на площадях кирпичного цеха ОАО «Химический завод», 24.09kb.
• Открытое акционерное общество, 31.39kb.
• Красноярск, 198.17kb.
• Госкомимущества Российской Федерации путем реорганизации государственного предприятия, 147.46kb.
• Годовой отчет за 2010/2011 учебный год ргоу спо «Чебоксарский машиностроительный техникум», 2825.11kb.
• Форма торгов открытый конкурс. Заказчик ОАО «Волгоградский завод радиотехнического, 770.55kb.
• Информация для руководителей ссуз металлургического комплекса, 19.33kb.

Энергосберегающие устройства силовой электроники производства ОАО «Запорожский завод «Преобразователь»

Заместитель главного конструктора завода Сумин В.Б.


ДОКЛАД на совещании ассоциации предприятий и организаций цементной промышленности «Укрцемент» 14 – 17 сентября 2004г.

Историческая справка. Завод "Преобразователь" был построен и введен в эксплуатацию в 1965 году. В августе 1971 года на базе завода "Преобразователь" было создано производственное объединение, в состав которого вошли ВНИИ "Преобразователь" и «Запорожский электроаппаратный завод». В то время Запорожье занимало одно и; ведущих мест в электротехнической промышленности Союза, а ПО "Преобразователь" было ведущим предприятием отрасли. В апреле 1995 года завод и институт акционировались и преобразованы в ОАО "Запорожский завод "Преобразователь" и ОАО «НИИ Преобразователь» с коллективной формой собственности. Производственные площади предприятия занимают более 15 га.

Численность работающих на заводе и в институте - 2000 чел. Кроме того, учитывая острую необходимость в постоянном расширении номенклатуры и модернизации изделий, поддерживаются я расширяются связи с рядом традиционно сотрудничающих с заводом предприятий - разработчиков преобразовательной техники и ВУЗов Запорожья.

ОАО «Завод «Преобразователь» - это более 35 лет работы на рынке силовой электроники для электроэнергетики, цветной и черной металлургии, химических технологий, экологии и сельского хозяйства.

На сегодня это единственное в Украине предприятие с полным технологическим циклом изготовления изделий силовой электроники – от разработки и производства полупроводниковых приборов до создания сложных электротехнологических комплексов. Особо стоит отметить наличие у нас уникальных, мощных стендов для испытаний продукции, что обеспечивает выпуск качественной продукции. В номенклатуру завода входят изделия преобразовательной техники, используемые практически во всех отраслях народного хозяйства. Все изделия удобны в обслуживании и эксплуатации, обладают высокой монтажной и наладочной готовностью и хорошей адаптивностью к различным внешним системам управления и автоматизации.

За это время создано, поставлено, введено в работу и успешно эксплуатируются полупроводниковые преобразователи для электроприводов постоянного и переменного тока металлургических заводов, возбуждения турбогенераторов, электролиза цветных металлов, установок горно-обогатительных предприятий и др. Завод обеспечил сохранение прочных позиций на рынке силовой электроники, подтвердил репутацию ответственного и надежного партнера, серьезного производителя качественного экономичного оборудования.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В отличие от живой природы, в которой весь энергообмен осуществляется в широком спектре частот, создаваемое человеком энергооборудование рассчитано на работу преимущественно при фиксированной частоте питающего тока. Это, прежде всего, 50 или 60 Гц (частота промышленной сети), 400 или 1000 Гц (частота автономных систем электропитания) или нулевая частота (постоянный ток). Значительная часть электроприемников требует регулирования частоты в процессе работы. С точки зрения наиболее эффективной реализации своего функционального назначения, каждый потребитель имеет оптимальную частоту питающего тока, то есть требует разработки и использования специализированного преобразователя энергии с необходимыми параметрами выходной электроэнергии.

Силовая электроника (СЭ), решающая практически все аспекты проблемы целенаправленного преобразования параметров электрической энергии (ЭЭ) для наиболее эффективного и экономичного ее транспортирования и потребления, а также создания энергосберегающих технологий, - является одной из важнейших и перспективнейших отраслей.

Пояснение. Следует пояснить, что преобразователь – это электрическое устройство, которое преобразует электрическую энергию с одними параметрами (как правило, – это сеть со стабильными напряжением, частотой) в электрическую энергию с другими параметрами, требуемыми нагрузкой (переменные ток, напряжение, частота или стабильные). По своей природе преобразовательная техника (ПТ) или по другому – силовая электроника (СЭ) является энергосберегающей, поскольку наши устройства подводят к исполнительному двигателю или технологической нагрузке ровно столько энергии, сколько требуется на полезную работу и не больше.


Основная номенклатура

К устройствам СЭ, производимым на заводе, и на наш взгляд являются интересными для потребителей, к которым мы относим и вас, относятся:

• возбудители синхронных двигателей (ВТЕ)
  
• системы возбуждения турбогенераторов (типа ССТ и СВНТ)
  

• транзисторные преобразователи частоты (ПЧ) для регулируемого электропривода переменного тока
  
• высоковольтные устройства плавного пуска (ПУ) для асинхронных и синхронных двигателей 6, 10 кВ
  
• тиристорные компенсаторы реактивной мощности (ТКРМ) и силовые фильтры высших гармоник сетей 6 и 10 кВ
  

• комплектные электроприводы постоянного тока 4-го поколения серии КТЭ
  
• автоматизированные источники питания электромагнитных фильтров очистки воды
  
• выпрямители для цветной металлургии и химической промышленности
  
• выпрямители для питания цеховых сетей промышленных предприятий и распредустройств (=220В)
  
• крановые электроприводы постоянного тока серии КТУ
  
• инверторы с однофазным (220В 50Гц) и трехфазным выходом (380В 50Гц)
  
• стабилизаторы постоянного тока 220В
  
• преобразователи для питания индукционных плавильных печей и закалочных установок
  
• преобразователи для перевода на постоянный ток дуговых сталеплавильных печей
  
• преобразователи для гальваники и электрохимии серии «ион»
  
• агрегаты бесперебойного питания (АБП)
  
• низковольтные комплектные устройства (НКУ)
  
• Трансформаторы и реакторы (до 100 кВА)
  
• Резервные ячейки, блоки, платы управления
  
• Силовые полупроводниковые приборы на токи от 10 до 2000А: диоды, тиристоры, опиотиристоры, фототиристоры, симмисторы и др.
  

Практически все вышеперечисленные изделия построены с использованием унифицированных микропроцессорных средств, позволяющих легко интегрировать их в современные системы автоматизации технологических объектов. Программно-аппаратные средства систем обеспечивают их адаптацию к требованиям конкретного объекта и имеют широкие коммуникационные возможности - стандартные и быстродействующие сетевые интерфейсы. Это позволяет использовать их и совместно со средствами автоматизации ведущих зарубежных фирм.


Я готов подробно рассказать о любом из вышеперечисленных преобразователях, остановиться на особенностях применения. Это вы можете также найти и в нашей информации, которую я передаю в секретариат, либо обратившись на завод.

1. Традиционным направлением является выпрямительная техника для электролизного производства. Мы можем предложить выпрямители на токи до 100 кА, напряжение 930 В. Наше предприятие разрабатывает и поставляет мощные выпрямители для химической промышленности с 1962 года, и с 1967 года для цветной металлургии, включая алюминиевую промышленность. За период до 2004 года введено в работу и успешно эксплуатируется более тысячи выпрямителей изготовленных заводом «Преобразователь», в том числе на Красноярском, Саянском алюминиевых заводах России и на предприятиях цветной и черной металлургии, химической промышленности Казахстана, Таджикистана, Азербайджана, Египта, Индии, Турции, Болгарии, Румынии, Ирана, Кореи и др. стран. в 2002 году мы поставили 3 комплекта выпрямителей на ток 63 кА, напряжение 450 В.для ОАО «Балхашцинк», сегодня – 12 выпрямителей на ток 32 кА для Братского алюминиевого завода. Мы готовы предложить диодно-дроссельные и тиристорные исполнения выпрямителей. Окончательный выбор осуществляется в процессе рассмотрения требований конкретного объекта совместно с Заказчиком.
   
2. Одним из перспективных и динамично развивающихся направлений является высоковольтная техника: – статические компенсаторы реактивной мощности сетей 6 и 10 кВ, преобразователи частоты и устройства плавного пуска асинхронных и синхронных электродвигателей . Сегодня мы предлагаем все эти изделия, разработанные на базе современных решений как в силовой части, так и средств управления. В частности заключены или находятся в стадии заключения договора на поставку таких изделий и для Казахстана.
   
3. Традиционно сильны и продолжают такими оставаться наши позиции в области электропривода постоянного тока. Здесь мы предлагаем комплектные поставки изделий на токи от 10 А до 12500 А на выпрямленные напряжения до 1200 В. В поставляемые комплексы оборудования могут входить - электроприводы, шкафы НКУ, пульты управления, системы локальной автоматики, централизованные системы диагностики и другие устройства. В конце 2001 года на меткомбинате «Запорожсталь» введен в работу комплекс электрооборудования АПР-2, состоящий из 26 электроприводов постоянного тока различной мощности, 2-х электроприводов переменного тока, 4-х интеллектуальных пультов управления и системы централизованной диагностики всего комплекса. Все оборудование объединено быстродействующей информационной сетью протяженностью свыше 800 м. Мы готовы поставить резервные блоки и запчасти к эксплуатирующемуся электрооборудованию, модернизировать эксплуатирующееся оборудование или заменить его новым, современным.
   

^ В настоящее время практически все преобразователи поставляются с микропроцессорными средствами управления и современной силовой электронной элементной базе и с более высокими энергетическими показателями. Новым для нас направлением являются изделия для нужд энергетического комплекса - системы возбуждения турбо- и гидрогенераторов, автоматизированные источники питания для электромагнитных фильтров АЭС и ТЭС. Эти изделия уже успешно работают на ряде объектов в Украине и за рубежом:

• система самовозбуждения турбогенератора мощностью 120 МВт Кременчугской ТЭЦ
  
• система независимого возбуждения турбогенератора мощностью 15 МВт ТЭЦ Алчевского меткомбината
  
• бесщеточная система возбуждения турбогенератора мощностью 17 МВт.
  

4. На нефтеперекачивающих станциях магистральных нефтепроводов Украины осуществлена замена более тридцати электромеханических возбудителей синхронных двигателей на современные тиристорные системы возбуждения с цифровыми системами управления.
   
5. Наше предприятие имеет опыт поставки изделий преобразовательной техники в защищенном конструктивном исполнении (1Р54) на предприятия горно-обогатительного комплекса. В настоящее время мы расширяем номенклатуру поставляемых изделий и предлагаем практически все их виды - от источников питания и зарядных устройств до высоковольтных пускателей и электроприводов, включая и системы на базе АВК.
   
6. ^ Крановые электроприводы, производимые нашими конверсионными подразделениями, отличаются повышенной устойчивостью к механическим воздействиям и хорошо зарекомендовали себя на предприятиях горно-металлургического комплекса.
   
7. Широкий спектр изделий преобразовательной техники предлагается нами для питания контактных сетей железной дороги, городского электротранспорта.
   
8. Экономически эффективным и значительно снижающим экологическую нагрузку является перевод на питание постоянным током дуговых сталеплавильных печей. Предлагаемые нами оригинальные решения по тиристорным преобразователям с перестраиваемой структурой позволяют значительно снизить капитальные затраты на проведение такой реконструкции и сократить сроки окупаемости затрат до 5-8 месяцев.
   

Известно, что эффективность вкладывания денег в энергосбережение в 2-3 раза выше, чем в развитие генерирующих мощностей.

Конкретные примеры уменьшения потребления электроэнергии за счет внедрения средств силовой электроники (СЭ).приведены в таблице.
^

Эффективность энергосберегающего оборудования силовой электроники

	Наименование оборудования , его назначение и показатели		^ Показатели энергосбережения
	Преобразователи частоты для электроприводов переменного тока, которые требуют регулирования частоты вращения		Экономия электроэнергии от 20 до 50% (в среднем 25%); уменьшение эксплуатационных затрат на 25%; увеличение срока службы оборудования в 2 раза. Экономия других видов сырья и материалов. Окупаемость затрат 1-4 года.
	Комплектные тиристорные электроприводы постоянного тока типа КТЭ, ТПП1 мощностью от 5 кВт до 12500 кВт		При замене системы генератор-двигатель (Г-Д) достигается 15-20% экономии электроэнергии..За счет уменьшения реакторного оборудования уменьшаются затраты до 10%.
	Комплектные тиристорные устройства, предназначенные для двухзонного регулирования скорости электродвигателей постоянного тока, крановых электроприводов, буровых станков, экскаваторов, подъемников и пр.		Экономия электроэнергии по кранам - 25%, буровым станкам до 50%; увеличение срока службы оборудования в 2 раза
	Тиристорные компенсаторы реактивной мощности ТКРМ для промышленных сетей 6 и 10 кВ (номинальное напряжение 6,3; 10,5 кВ) для обеспечения: - быстродействующей компенсации реактивной мощности с симметричным и несимметричным потреблением реактивной мощности; - стабилизации напряжения на шинах потребителя; - фильтрации высших гармоник		Обеспечивается сosF=1; экономится 1 кВт активной мощности на 10 кВАр генерируемой в сети емкостной мощности. Экономия электроэнергии - 0,25 кВт/кВАр установленой мощности в год..
	Импульсные источники питания электрофильтров газоочистки (для высокоомной пыли) – взамен источников постоянного тока: - частота следования импульсов от 12,5 до 250 Гц; - номинальное выпрямленное напряжение до 40 кВ.		Позволяет улучшить улавливание высокоомной пыли в 2-3 раза и снизить потребление электроэнергии в 5-8 раз. На цементных заводах уменьшаются затраты воды на осаждение. Экономия электроэнергии - 860 тыс.кВт-ч в год на 1 установку.
	Тиристорные выпрямители для питания дуговых печей постоянного тока емкостью от 0,5 до 50 т для выплавки стали, алюминия и его сплавов, серого чугуна и цветных сплавов	Уменьшение удельных затрат электроэнергии на 10-12%, графитовых электродов в 2-5 раз; увеличение коэффициента использования на 4-6% (в рудно-термических печах); уменьшение пылегазовыбросов в 3-5 раз, шума на 25-30%; уменьшение угара технологических компонентов на 30-70%; увеличение срока службы футеровки; увеличение ресурса в/в трансформаторов и выключателей, уменьшение “фликкер-эффекта” в 2-5 раз. На 1000 кВт мощности печи “полная” экономия электроэнергии - 3,1 млн.кВт-ч/год, на годовой выпуск - 150 млн.кВт-ч.
	Системы тиристорного возбуждения синхронных турбо- и гидрогенераторов (взамен существующих устаревших электромашинных и тиристорных, некоторые находятся в эксплуатации на протяжении 30 лет и больше) - для всех типов генераторов мошностью от 2,5 до 300 МВт, а также для малых ГЭС		Увеличение кпд системы на 8-10% по сравнению с электромашинными; увеличение надежности работы и исключение перерывов в электроснабжении за счет резервирования системы, уменьшение эксплуатационных затрат. В расчете на 1 генератор мощностью 60 МВт потребление электроэнергии сокращается на 500 тыс.кВт-ч в год
	Выпрямители для питания ванн электролиза водных растворов и расплавов солей в электролизном производстве цветной и химической промышленности		Экономия 2-3% потребляемой электроэнергии
	Преобразователи на управляемых вентилях для гальваники и электрохимии		Экономия электроэнергии на 10-12% за счет увеличения кпд
	Силовые полупроводниковые приборы и модули на ток от 6 до 1200 А на напряжение до 2400 В		Экономический еффект является частью еффекта преобразовательного оборудования

На предприятиях организациях цементной промышленности «Укрцемент» достаточно много и электродвигателей переменного тока, требующих регулирования скорости вращения с помощью преобразователей частоты, и мощных высоковольтных двигателей, для которых требуется плавное включение в сеть с ограничением пусковых токов, нужны возбудители синхронных двигателей для замены физически и морально устаревших, есть краны и грейпферные перегружатели, - словом достаточно много мест, где наша продукция сможет обеспечить вам решение как чисто производственных вопросов, переход к новым технологиям, увеличить производительность и улучшить условия труда, так и при этом снизить потребление электроэнергии.

Конструкторский и производственный потенциал нашего предприятия позволяет решить в требуемые сроки практически любые разумные пожелания и требования Заказчиков нашей продукции.

Учитывая роль силовой электроники как ключевой технологии, которая обеспечивает всестороннюю интенсификацию производства и усовершенствование продукции во всех сферах ее применения, приглашаем к сотрудничеству по внедрению указанных систем на предприятиях и в организациях цементной промышленности ассоциации «Укрцемент».. Вы всегда найдете у нас поддержку в решении любых проблем в области создания, производства и поставки энергосберегающих устройств силовой электроники.