轧钢生产线电气传动系统方案选择及发展趋势

不同生产线及方案
回收周期（年）
棒材生产线进口主传动
4.94
高线生产线进口主传动
3.56
棒材生产线国产主传动
2.43
高线生产线国产主传动
1.66
二、轧钢生产线交流传动系统的技术优势
1. 交流传动电机的维护量小（无刷），可以提高生产率。 2. 交流传动可实现及时保护（可及时关断），避免故障扩大。 3. 交流传动效率高（含电机）比直流传动系统节能2～3％。 4. 交流电机（1000KW以下容量）可采用强迫通风冷却方式，节电节水。 5. 交流传动系统功率因数高，谐波含量少，可节省无功补偿和滤波设备的投资。 6. 交流传动电机容量及转速，不象直流电机受容量和转速的乘积换向条件约束。 7. 交流电机能在静止条件下输出额定力矩，不存在直流电机整流子过热问题。 8. 交流传动转矩和速度的响应指标超过直流传动，更适合冶金行业高性能应用。
CI800-11变频器模块 400V：500 - 800kW 690V：630 - 1000kW
并联模块功率范围
六、国产高性能变频器产品介绍（5） ——独特优势1
1.高速数据采集功能
传动监控工具软件内置功能 支持16个变量1ms间隔连续采集 通过以太网方便访问任意传动 历史记录回访和分析
一、轧钢生产线交直流传动方案综合比较
直流传动方案
交流传动方案
一次性工程建设投资比较：交流高于直流
比较内容
投资比较
高压系统、电力电缆
大致相同
高压滤波和无功补偿 交流方案可以节省投资
整流变压器
交流方案节省20%容量
电机
交流节约投资5-10%
净环水系统
交流方案可节约投资
传动装置
交流高于直流（5:3:1）
目前新建项目，近80%选用交流系统 交流变频传动取代直流传动是电气传动技术发展的必然趋势！
三、轧钢生产线交流传动系统的典型应用
目前，交流传动广泛应用于 长材、型钢、钢管、冷轧、 热轧、板材等生产线。
驱动主传动、飞剪、、双边 剪、定尺剪、压下、开卷、 卷取机、活套、张力辊 、 夹送辊、减定径机、冷床等 主辅传动电机。
一、轧钢生产线交直流传动方案综合比较-回收周期
长期生产运行维护费用比较：交流低于直流（棒线材每年节约2-3百万元）
比较内容
费用比较
主电机电耗
交流方案节电2-3%
维修维护费
交流方案大大低于直流
净环水节电
交流方案低于直流
净环水节水
交流方案低于直流
故障的时间
交流方案低于直流
备件的消耗
交流方案低于直流
采用交流传动系统比直流改装方案增加投资的回收周期
只有交流传动系统
冷热轧、板材的主传动、高速线 材的精轧机、减定径机等
3KV
低压传动系统
交流传动系统 直流传动系统
棒线材、小型、带钢主辅传动等 400V、690V 棒线材、小型、带钢主辅传动等 400V-1000V
结论：1、低压交直流传动方案比较具有现实的意义； 2、低压直流传动系统是指：直流改装传动系统；6RA80改装传动 3、低压交流传动系统是指：高性能交流变频传动系统，可选品牌 有西门子S120、ABB ACS880、瑞达CI800等；
CI800-81 同步整流模块 400V：45-470kW 690V：350-615kW
瑞
达
CI800-71可控硅整流模块 400V：800-1890kW
变
690V：1400-3260kW
频
器Fra Baidu bibliotek
功
CI800-81同步整流回模块 400V：580-1740kW
率
690V：900-2275kW
范
围
CI800-71可控硅整流模块 400V：2500-3500kW
轧钢生产线电气传动系统的 方案选择与发展趋势
岳淳 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司
2019年12月28日
轧钢生产线电气传动系统的方案选择与发展趋势-提纲
一、轧钢生产线交直流传动方案综合比较
电气传动系统分类及应用（按电压等级分类）
高压传动系统 只有交流传动系统
高压风机、水泵等
10KV、6KV
中压传动系统
690V：4310-6030kW
单个模块功率范围
CI800-51逆变器模块 400V：37 - 400kW 690V：75 - 500kW
CI800-11变频器模块 400V：04 - 400kW 690V：22 - 500kW
CI800-51逆变器模块 400V：500 - 900kW 690V：630 - 3000kW
采用高性能CPU和实时多任务操作 系统。
能够更精确识别电机模型，控制功能 更强大。
对外网络通讯接口丰富，支持实时以 太网，可实现远程诊断和维护。
可选配标准工艺控制软件
五、国产高性能变频器的现状
以前很长一个时期，用于轧钢生产线的高性能变频器一 直为国外产品所垄断；
国产变频器多为一般性能变频器，主要用于驱动风机水 泵类负载。
一、轧钢生产线交直流传动方案综合比较
低压交直流传动系统的主要区别
传动 系统
电机
传动 装置
装置 原理
主要功 率原件
主要调 速方法
直流传 动系统
直流电机
可控硅 整流装置
交流变直流
可控硅
调压调速
交流传 动系统
交流电机
变频调 速装置
交流变直流 IGBT（绝缘栅 变频调速 再变交流 双极型晶体管） (矢量、TDC)
主要工艺要求： 响应快 精度高 功能强大 可靠性高
只有高性能的变频传动系统才能满足轧钢生产线特定的工艺要求。
三、轧钢生产线交流传动系统的典型应用
四、新一代高性能变频器的发展趋势和典型特征
变频器采用控制器和功率模块分离的 结构，通过高速光纤通讯。
功率单元模块化，通过并联方式扩容， 以减少备件，且便于更换维护。
近年国内已有变频器厂家和电气公司开始研制高性能变 频器。难点在于变频控制器的电机模型的准确识别。
瑞达变频器是国产高性能变频器优秀代表，经中国机械 工业联合会鉴定达到了国际先进水平。从2009年到现 在，已有22项业绩，其中包括9条完整的棒线材生产线 主传动系统，在国内处于领先地位。
六、国产高性能变频器产品介绍（1） ——综合特点
六、国产高性能变频器产品介绍（2） ——成果鉴定
六、国产高性能变频器产品介绍（3） ——产品系列
CI800-11 变频器模块
CI800-51 逆变器模块
瑞
达
变
频
器
CI800-成套传动柜
产
品
系
列
CI800-71 可控硅整流模块
CI800-81 IGBT逆变整流模块
CI800-控制器
六、国产高性能变频器产品介绍（4） ——功率范围