高压变频器的应用实例.doc

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1、高压变频器在河南大地水泥原料磨循环风机上的应用　　摘要：为了降低厂用电率和提高系统自动化水平,河南大地水泥有限公司对一期生产线的主要高压电机进行了变频改造，并在之后新建的二期生产线上直接采用高压变频拖动技术。本文主要介绍了高压变频器在河南大地水泥有限公司的应用情况，特别是在二期4500KW原料磨循环风机大功率电机上的成功应用,并总结了在水泥厂中各风机采用变频装置的优势。　　关键词：高压变频器；水泥厂；大功率电机；优势。　　一、 前言　　我国经济目前正处于高速发展时期，随着年工业生产总值的不断提高，能源消耗也随之大幅度上升，由

2、于国内工业发展比例失调，目前在工业生产中缺电和电价居高不下的局面已经严重制约了我国经济的发展，对此国家提出节能减排的政策方略。在全国工业生产总能耗中，建材工业能耗约占9%，占全国工业能耗的13%左右。而水泥行业是建材工业的资源、能源消耗大户，其能源消耗占建材行业总能源消耗的50%以上，资源消耗占建材行业资源消耗的30%左右，已被列为国家节能降耗的重点关注领域之一。在当前能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率，从而提高其市场竞争力。在水泥产品的制程中，电动机负载电

3、耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，对于一条水泥生产线而言，其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上，因此做好风机电动机的降耗增效工作显得极为重要。　　二、 概述　　河南省大地水泥有限公司位于宝丰县西5公里，距南洛高速宝丰站10公里，交通便利。占地面积1000多亩，现有员工1000多人。是平顶山重点大型工业企业之一，并且在2010年6月8日荣膺为国家大型企业。公司总资产18亿元，现有国际领先的日产5500吨的新型干法水泥生产线二条，年产优质干法水泥500万吨，熟料产能400万吨。实现

4、年销售收入12.8亿元，利税2.6亿元。公司主导产品为“豫宝牌“、“巨坤牌”、42．5级、32．5级普通硅酸盐水泥其性能、技术指标均优于国家标准。产品在省内市场享有很高信誉。　　大地水泥有限公司一期生产线的原料磨循环风机（YRKK900—6，10kV，4500kW) 为转子绕线异步电机拖动，采用液力耦合器进行调节，这样的运行方式存在如下弊端：　　液力耦合器调速范围有限，高速丢转约5%-10%，低速转差损耗大，最高可达额定功率的15%，因效率与转速成正比，低速时效率极低，精度低、线性度差、响应慢、启动电流大；无法软启动，耦合器

5、故障时，无法切换运行，维护复杂、费用大。　　窑尾排风机（YRKK710—6，10kV，1600kW)、窑头排风机（YRKK560—6，10kV，1000kW)为转子绕线异步电机拖动，运行方式为电机全速运行，依靠风门对风量进行调节，启动方式是转子串水电阻启动，启动结束后自动短接转子滑环，电机全速运行，这样的运行方式存在如下弊端：　　1.风机调节反应滞后，调节速度慢，调节精度不高。　　依靠风门调节执行器来调节风门开度，受机械部分限制调节速度有限，调节精度亦受影响，往往对现场的风量控制不是很到位。并且，随使用年限增加，挡板开度指示

6、出现偏差，造成调节的误差增加。　　2.风门调节浪费电能，不科学，不经济。　　实际运行中阀门开启仅为70%左右，采用风门调节，人为改变了风道的阻力曲线，大量的能源白白浪费在风门上。　　3.电机全速运行受到考验，电机和风机维护周期短。  　　因电机全速运行，电机轴瓦和风机等机械部分磨损较快，转子滑环的碳刷磨损也较快，更换周期短。　　4．启动过程复杂，水电阻装置维护工作量大。　　由于企业自身电网容量有限，电机不允许全压直接启动，因此选用转子串水电阻启动，这种启动方式附带了很多电气二次回路，启动过程复杂，而且本身水电阻装置维护工作量

7、就比较大，只有在启动过程的几十秒内投入使用，使用效率不高。　　综上所述，该水泥厂以上高压电机的技改势在必行，要想彻底改变现有工艺，必须从源头上下功夫，即通过改变电机转速来调节风机转速，从而达到调节风量的目的，以此来满足现场工艺的要求。同时大地水泥有限公司已经深刻的意识到这方面的问题，不仅着手逐步对一期生产线进行高压变频改造，还在二期生产线设计建造时直接将高压变频器列为配套设备。　　三、 设备改造方案　　1、设备参数及设备选型　　2、设计方案　　1）为了充分保证系统的可靠性，大地水泥高压变频器方案设计均采用一拖一手动旁路的结构

8、，变频器同时加装工频旁路装置。变频器异常时，电机可以手动切换到工频运行状态下运行，以保证生产的需要，其原理图如下：　　QF为甲方侧高压开关柜，由甲方提供；QS1、QS2、QS3由乙方与变频器配套提供。高压电源经用户开关柜高压开关QF到刀闸柜，经输入刀闸QS1到高压变频装置，变频装置输出经出