400-006-5606
一 前言
一家鑄造鍛造材料企業(yè)原有230立方高爐，是當?shù)刂攸c煉鐵項目。自投入生產(chǎn)運行中的一年以來，高爐鼓風機和燒結鼓風機的水阻箱經(jīng)常發(fā)生故障，且維護量大，對能源消耗極高。
我們知道，風機的選型都是根據(jù)滿載狀態(tài)進行的，實際生產(chǎn)過程中，由于工況和風量的變化，需要的風量也會發(fā)生變化，大多數(shù)風機都是通過調整進氣口、出氣口閥門的開度來實現(xiàn)的，這種方式是通過增大風阻，犧牲風機的效率來實現(xiàn)的。為了響應國家節(jié)能減排的號召，采用變頻調速技術，改變裝置運行速度，以調整風量大小，既能滿足生產(chǎn)需要，又能達到節(jié)電效果。
經(jīng)過再三的選型比較，最終選擇了杭州三科的重載風機變頻器。自使用以來，設備運行良好，節(jié)能效果相當顯著。
二 變頻改造項目的實施
1.變頻調速裝置的優(yōu)勢交流變頻調速傳動克服了直流電機的缺點，發(fā)揮了交流電機本身固有的優(yōu)點（結構簡單、堅固耐用、經(jīng)濟可靠、動態(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題。交流電機變頻調速是當今節(jié)約電能，改善生產(chǎn)工藝流程，提高產(chǎn)品質量，以及改善運行環(huán)境的一種主要手段。變頻調速以其高效率，高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調速和其制動性能等諸多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調速方式。
2.變頻改造項目考慮的主要參數(shù)
（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隔離變壓器，所以變頻器輸入電壓通常能滿足不同電網(wǎng)電壓等級的要求。對于技改項目，本來電機工頻運行，由于通常不會更換電機，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(jié)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)點是能量可以回饋電網(wǎng)，可以實現(xiàn)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(shù)一般較低，電網(wǎng)電壓波動較大時容易停機。
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(shù)相對較高，且不易受電網(wǎng)電壓波動的影響，在電網(wǎng)條件比較差的應用場合。
（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，諧波還會引起電機轉矩脈動，噪音增加，所以檢測波形應穩(wěn)定、諧波少。
（4）節(jié)電率
如風機或水泵，應用變頻器后節(jié)電率和變頻器本身關系不大，主要由改造前變頻器的運行工況決定。如原來擋板、閥門的開度等。
（5）旁路柜或切換柜（選配）
旁路柜或切換柜開關可根據(jù)用戶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(xù)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問題
（1）變頻器應用的環(huán)境與散熱問題
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，并定期進行吹灰除塵。
（2）諧波干擾問題
諧波超標會使電網(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裝置的誤動作，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應采用屏蔽電纜且單端接地，在布線時與動力纜分設在不同的電纜橋架內(nèi)。
（3）風機工況發(fā)生變化負荷瞬間增大跳車問題
對風機不規(guī)則的峰值負荷運行情況進行全方位、有針對性的檢測，消除風機工況變化時瞬時負荷增加的隱患，保證設備的平穩(wěn)運行，從而降低電機和風機設備的故障率。
三 改造后效益分析
1.直接效益
鼓風機參數(shù)：鼓風機參數(shù)：額定功率33350KWW、額定電壓10KV、額定電流217.5A、額定轉速2800r/min、額定轉速2800r/min/2800r/min、功率因數(shù)0.88、風扇電機正常工作頻率電流160A。
裝上變頻器電流120A，節(jié)約40A電流。折合電量：
1.732×40×10×0.88=610KW
電價按照0.5元計算,每月節(jié)約電費
610×24×30×0.5=21.96萬元
2.間接效益
高溫風機采用高壓變頻調速控制后，除實現(xiàn)節(jié)能降耗經(jīng)濟效益外，其它 方面的效益也是明顯的：
（1）延長了電機等設備的使用壽命。變頻改造后，高壓電機實現(xiàn)了軟起動，起動電流大大減少，避免了起動電流對電網(wǎng)和電機的沖擊，同時實現(xiàn)了生產(chǎn)對風量的自動控制，提高了設備自動化控制程度和設備運行的安全性、可靠性；
（2）改善了工藝狀況，調速精度得到保證，可以平滑穩(wěn)定地調整風量風壓，提高了生產(chǎn)效率，特別是使生產(chǎn)線設備利用率得到了保證，進一步提高了產(chǎn)量；
（3）設備運行與維護費用下降，采用變頻調節(jié)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(shù)可保證在0.95以上，再無需投資功率補償設備，并可降低有關的設備投資與維護費用。
三 日常巡檢與維護
1.運行數(shù)據(jù)記錄，故障記錄
每天要記錄變頻器及電機的運行數(shù)據(jù)，包括變頻器輸出頻率，輸出電流，輸出電壓等參數(shù)，與合理數(shù)據(jù)對照比較，以利于早日發(fā)現(xiàn)故障隱患。變頻器如發(fā)生故障跳閘，務必記錄故障和跳閘時變頻器的運行工況，以便具體分析故障原因。
2.變頻器日常檢查
每兩周進行一次，檢查記錄環(huán)境溫度，散熱器溫度；察看變頻器有無異常振動，聲響，風扇是否運轉正常。
3.變頻器保養(yǎng)
變頻器每季度要清灰保養(yǎng)1次。保養(yǎng)要清除變頻器內(nèi)部和風路內(nèi)的積灰，臟物，將變頻器表面擦拭干凈；仔細察看變頻器內(nèi)有無發(fā)熱變色部位。
（1) 夏季溫度較高時，應加強變頻器安裝場地的通風。確保周圍空氣中不得有過量的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體；
（2) 夏季是多雨季節(jié)，防止雨水進入變頻器室，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。特別是在對電路進行較大改動后，確保電氣連接線連接正確可靠。
