一家鑄造鍛造材料企業(yè)原有230立方高爐，是當地重點(diǎn)煉鐵項目。自投入生產(chǎn)運行中的一年以來(lái)，高爐鼓風(fēng)機和燒結鼓風(fēng)機的水阻箱經(jīng)常發(fā)生故障，且維護量大，對能源消耗。


我們知道，風(fēng)機的選型都是根據滿(mǎn)載狀態(tài)進(jìn)行的，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于工況和風(fēng)量的變化，需要的風(fēng)量也會(huì )發(fā)生變化，大多數風(fēng)機都是通過(guò)調整進(jìn)氣口、出氣口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)實(shí)現的，這種方式是通過(guò)增大風(fēng)阻，犧牲風(fēng)機的效率來(lái)實(shí)現的。為了響應國家節能減排的號召，采用變頻調速技術(shù)，改變裝置運行速度，以調整風(fēng)量大小，既能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，又能達到節電效果。

經(jīng)過(guò)再三的選型比較，終選擇了杭州三科的重載風(fēng)機變頻器。自使用以來(lái)，設備運行良好，節能效果相當顯著(zhù)。

二 變頻改造項目的實(shí)施


1.變頻調速裝置的優(yōu)勢交流變頻調速傳動(dòng)克服了直流電機的缺點(diǎn)，發(fā)揮了交流電機本身固有的優(yōu)點(diǎn)（結構簡(jiǎn)單、堅固、經(jīng)濟可靠、動(dòng)態(tài)響應好等），并且很好地解決了交流電機調速性能先天不足的問(wèn)題。交流電機變頻調速是當今節約電能，生產(chǎn)工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及運行環(huán)境的一種主要手段。變頻調速以其率，高功率因數，以及優(yōu)異的調速和其制動(dòng)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國內外公認為有發(fā)展前途的調速方式。

2.變頻改造項目考慮的主要參數

（1）電壓等級

我國高壓電機常用電壓等級為6kV和10kV，另有少量3kV等級的高壓電機。絕大部分的高壓變頻器輸入都有一個(gè)隔離變壓器，所以變頻器輸入電壓通常能滿(mǎn)足不同電網(wǎng)電壓等級的要求。對于技改項目，本來(lái)電機工頻運行，由于通常不會(huì )更換電機，加裝變頻器后，要求變頻器的輸出電壓和電網(wǎng)電壓一致。

（2）電壓源型和電流源型

目前絕大部分的高壓變頻器均屬于交直交型變頻器，按中間直流環(huán)節所用儲能元件的不同，可分為電壓源型和電流源型。

電流源型變頻器的優(yōu)點(diǎn)是能量可以回饋電網(wǎng)，可以實(shí)現四象限運行。電源側常采用三相橋式晶閘管整流電路，輸入電流的諧波較大，輸入功率因數一般較低，電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大時(shí)容易停機。

電壓源型高壓變頻器由于采用二極管不可控整流，輸入功率因數相對較高，且不易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，在電網(wǎng)條件比較差的應用場(chǎng)合。

（3）輸出波形及對電機適用性

輸出諧波對電機的影響主要有：引起電機附加發(fā)熱，導致電機的額外溫升，電機往往要降額使用，諧波還會(huì )引起電機轉矩脈動(dòng)，噪音增加，所以檢測波形應穩定、諧波少。

（4）節電率

如風(fēng)機或水泵，應用變頻器后節電率和變頻器本身關(guān)系不大，主要由改造前變頻器的運行工況決定。如原來(lái)?yè)醢?、閥門(mén)的開(kāi)度等。

（5）旁路柜或切換柜（選配）

旁路柜或切換柜開(kāi)關(guān)可根據用戶(hù)工況要求選用隔離刀閘、真空接觸器或兩者的組合方式。旁路柜的作用是在變頻器退出運行后，將電機投入工頻電網(wǎng)運行，保證生產(chǎn)的連續性。

切換柜的作用是將變頻器輸出切換到不同電機。

3.日常工作中應注意的幾點(diǎn)問(wèn)題

（1）變頻器應用的環(huán)境與散熱問(wèn)題

作為電力電子設備，由于產(chǎn)生約3%～4%的損耗發(fā)熱需要散熱（一般采用風(fēng)冷散熱），所以高壓變頻器應加強防塵處理和日常維護，并定期進(jìn)行吹灰除塵。

（2）諧波干擾問(wèn)題

諧波超標會(huì )使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，并將導致繼電保護和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，影響各種電氣設備的正常工作。為避免控制干擾，高壓變頻器的控制線(xiàn)應采用屏蔽電纜且單端接地，在布線(xiàn)時(shí)與動(dòng)力纜分設在不同的電纜橋架內。

（3）風(fēng)機工況發(fā)生變化負荷瞬間增大跳車(chē)問(wèn)題

對風(fēng)機不規則的峰值負荷運行情況進(jìn)行、有針對性的檢測，風(fēng)機工況變化時(shí)瞬時(shí)負荷增加的隱患，保證設備的平穩運行，從而降低電機和風(fēng)機設備的故障率。

三 改造后效益分析

1.直接效益

鼓風(fēng)機參數：鼓風(fēng)機參數：額定功率33350KWW、額定電壓10KV、額定電流217.、額定轉速2800r/min、額定轉速2800r/min/2800r/min、功率因數0.88、風(fēng)扇電機正常工作頻率電流160A。

裝上變頻器電流120A，節約40A電流。折合電量：

1.732×40×10×0.88=610KW

電價(jià)按照0.5元計算,每月節約電費

610×24×30×0.5=21.96萬(wàn)元

2.間接效益

高溫風(fēng)機采用高壓變頻調速控制后，除實(shí)現節能降耗經(jīng)濟效益外，其它 方面的效益也是明顯的：

（1）延長(cháng)了電機等設備的使用壽命。變頻改造后，高壓電機實(shí)現了軟起動(dòng)，起動(dòng)電流大大減少，避免了起動(dòng)電流對電網(wǎng)和電機的沖擊，同時(shí)實(shí)現了生產(chǎn)對風(fēng)量的自動(dòng)控制，提高了設備自動(dòng)化控制程度和設備運行的性、可靠性；

（2）了工藝狀況，調速精度得到保證，可以平滑穩定地調整風(fēng)量風(fēng)壓，提高了生產(chǎn)效率，特別是使生產(chǎn)線(xiàn)設備利用率得到了保證，進(jìn)一步提高了產(chǎn)量；

（3）設備運行與維護費用下降，采用變頻調節后維修費用減少近70%。

（4）高壓變頻器輸入電流諧波含量小于國家標準要求的限制要求，功率因數可保證在0.95以上，再無(wú)需投資功率補償設備，并可降低有關(guān)的設備投資與維護費用。

三 日常巡檢與維護

1.運行數據記錄，故障記錄

每天要記錄變頻器及電機的運行數據，包括變頻器輸出頻率，輸出電流，輸出電壓等參數，與合理數據對照比較，以利于早日發(fā)現故障隱患。變頻器如發(fā)生故障跳閘，務(wù)必記錄故障和跳閘時(shí)變頻器的運行工況，以便具體分析故障原因。

2.變頻器日常檢查

每?jì)芍苓M(jìn)行一次，檢查記錄環(huán)境溫度，散熱器溫度；察看變頻器有無(wú)異常振動(dòng)，聲響，風(fēng)扇是否運轉正常。

3.變頻器保養

變頻器每季度要清灰保養1次。保養要變頻器內部和風(fēng)路內的積灰，臟物，將變頻器表面擦拭干凈；仔細察看變頻器內有無(wú)發(fā)熱變色部位。

（1) 夏季溫度較高時(shí)，應加強變頻器安裝場(chǎng)地的通風(fēng)。確保周?chē)諝庵胁坏糜羞^(guò)量的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體；

（2) 夏季是多雨季節，防止雨水進(jìn)入變頻器室，確保變頻器安裝的環(huán)境清潔干燥。

4.變頻器每次維護后，都需要仔細檢查是否有丟失的螺絲和電線(xiàn)等小零件，防止小型金屬物體引起變頻器短路事故。特別是在對電路進(jìn)行較大改動(dòng)后，確保電氣連接線(xiàn)連接正確可靠。

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