一、引言 隨著國(guó)家的節(jié)能減排政策的落實(shí)到位，高、中、低壓的各類電機(jī)進(jìn)行變頻改造也進(jìn)入火熱化的階段，其中又以高壓電機(jī)的變頻改造最引人注目，特別是熱電、建材、化工、冶煉等高耗能行業(yè)，紛紛進(jìn)行技術(shù)改造，通過(guò)節(jié)能來(lái)降低成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，謀求更大的發(fā)展。 二、項(xiàng)目介紹 江西某水泥公司有一條2000t/d的旋窯生產(chǎn)線，其中立磨排風(fēng)機(jī)電機(jī)為繞線式電機(jī)，1400kW/10kV，采用轉(zhuǎn)子水電阻起動(dòng)。立磨排風(fēng)機(jī)平均每天工作18小時(shí)，運(yùn)行電流60A左右，有功功率840kW左右，無(wú)功450kVar左右，閥門開(kāi)度60%。 三、改造方案 1、通過(guò)技術(shù)交流與溝通，雙方確認(rèn)對(duì)立磨排風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造，選用深圳市科陸變頻器有限公司的CL2700-10-1500-9QY的產(chǎn)品，配手動(dòng)隔離柜，不需要旁路，將電機(jī)轉(zhuǎn)子直接用原有的短接環(huán)短接，水電阻柜和原來(lái)的高壓開(kāi)關(guān)柜退出運(yùn)行，增加兩根高壓電纜，一根用于變頻器到高壓電機(jī)的電纜，另一根由原來(lái)的高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)線端到變頻器的隔離柜，給高壓變頻器提供電源。改造前的系統(tǒng)圖如圖2-1，改造后的系統(tǒng)圖如圖2-2。 [align=center] 圖2-1變頻改造前的系統(tǒng)圖[/align] [align=center] 圖2-2 變頻改造后的系統(tǒng)圖[/align] 2、節(jié)能分析 從流體力學(xué)的原理得知，使用感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)，軸功率P與風(fēng)量Q，風(fēng)壓H的關(guān)系為： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由n1變化到n2時(shí), Q、 H、P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下: 可見(jiàn)風(fēng)量Q和電機(jī)的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)需要80％的額定風(fēng)量時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80％，即調(diào)節(jié)頻率到40赫茲即可，這時(shí)所需功率將僅為原來(lái)的51.2％。 如下圖所示，從進(jìn)風(fēng)口風(fēng)門調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線圖來(lái)分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。 [align=center] 圖3－1 風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線[/align] 當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時(shí)，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的辦法，管網(wǎng)阻力將會(huì)增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運(yùn)行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變到新的運(yùn)行工況點(diǎn)B點(diǎn)運(yùn)行，所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比；如果采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風(fēng)機(jī)的特性曲線將下移，因此其運(yùn)行工況點(diǎn)由A點(diǎn)移至C點(diǎn)。此時(shí)所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt（P）與（H2-HB）×（C-B）的面積成正比。 考慮減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過(guò)實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)類通過(guò)調(diào)速控制可節(jié)能20％～50％。 3、控制電源采用三相四線380V電源，變頻系統(tǒng)自帶后備式UPS電源，保證控制電源斷電后UPS的供電超過(guò)30分鐘。 4、接口功能表 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)需要與原有的DCS系統(tǒng)接口，功能表如表3-1 [align=center] 表3-1 變頻調(diào)速系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)接口與功能表[/align] 四、效益分析 1、變頻改造后運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)照表（表4-1） [align=center] 表4-1變頻改造后運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)照表[/align] 2、改造中注意的問(wèn)題 變頻改造后，運(yùn)行期間進(jìn)行測(cè)量，與改造前相比，滿足正常生產(chǎn)的情況下的確達(dá)到了節(jié)能的目的，但是發(fā)現(xiàn)節(jié)電率未達(dá)到預(yù)期的效果。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)門開(kāi)度存在著一定的誤差。由于風(fēng)門年久失修、長(zhǎng)期不校準(zhǔn)，實(shí)際開(kāi)度與DCS上的顯示不一致，工頻運(yùn)行的時(shí)候，60%的風(fēng)門開(kāi)度相當(dāng)于75%的實(shí)際開(kāi)度了，這是一個(gè)值得注意的地方。 五、結(jié)束語(yǔ) 隨著科技的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)變頻器的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已逐步替代各種進(jìn)口產(chǎn)品，特別是高壓變頻器，可靠性和性價(jià)比都比進(jìn)口產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)的節(jié)能降耗做出了突出的貢獻(xiàn)。