摘要： 本文通过对中邦石油锦西炼油化工总厂热电公司4#炉引、送、二次风机的高压变频节能改制的先容，精确阐发了改制的目标、时间计划、改制进程和道理性情。全部说明了改制结果，更加是经济结果。终末阐明节能改制的旨趣，是企业由粗放型的束缚向资源朴实型束缚蜕化的有用途径，是企业增效的新亮点。

　　中邦石油锦西炼油化工总厂热电公司有75吨汽锅3台，220吨汽锅3台。此中1、2、3#炉是75吨汽锅，4、5、6#炉是220吨汽锅。6台汽锅扫数采用了引风、送风和二次风机，这些风机的驱动电机是服从最大额定负荷打算的，而汽锅一年中能正在最大额定负荷段状况下运转的期间却很少，大个别期间运转正在三分之二负荷段上。云云，汽锅对现实风的须要量却不是所打算的最大风量，而该当是跟着负荷更正而更正的转折风量。为了餍足汽锅对转折风量的请求，咱们守旧工艺从来采用调解风道档板开度的想法，这种想法也许更正和调解风量，却无法调解驱动电机的转速和按比例节能，酿成了工业分娩中能源的豪爽糜费和分娩本钱的上升。

　　为了消浸分娩本钱，消浸能耗，顺应我邦合于能源朴实与资源归纳运用“十五”谋划的请求，采用低消磨、低排放、高服从的络续开展理念的经济增进形式，行使变频节能时间来改制守旧工艺的时间缺憾。我公司历程对低压变频时间的普及成熟的行使，获取了较大的节能结果和爱护体会。跟着高压变频器时间产物的成熟与平静行使，咱们把这一节能劳绩又进一步推广到了高压电机上，并于2006年5月份对4#炉三台风机的驱动电动机实行了高压变频器改制。

　　因为高压变频改制所实践的全部计划与变频器的选型有直接的联系,是以我公司首前辈行了变频器的选型窥察，历程细致当真地较量和公然招标，终末邦产北京利德华福HARSVERT-A高压变频器以其良好的质料，完备的时间机能和周密的售后供职一举中标。

　　依据我公司风机负荷的紧要性，咱们决议采用的变频左右为一拖一计划，即是一台变频器带一台风机电机。为了减少运转的牢靠性和安定性，又增设了工频旁道回道。全部的打算计划如图1所示：

　　QF为用户的线台高压阻隔刀闸。正在QS1和QS2之间是高压变频器，QS3为旁道刀闸。当电机需变频运转时，应最先将QS3拉开，然后合QS1和QS2刀闸，终末再合真空断道器QF使变频器得电并启动变频器以驱动电机。当电机需工频运转时，应将QS1和QS2刀闸拉开，将QS3旁道刀闸合入，终末合真空断道器QF以直接驱动电机工频运转。此运转办法为变频器障碍或检修等出格境况下用工频来保障修筑运转的备用劳动办法。上述计划为手动旁道的模范计划，请求QS2和QS3不行同时闭合，并正在呆板上完毕安定互锁。为了完毕对障碍变频器的爱惜，变频器障碍状况下发出跳闸指令，对现场的高压真空断道器QF实行连锁跳闸，以使变频器断开电源。同时三把刀闸都与断道器QF电气互锁，惟有正在断道器差别时智力操作刀闸，保障了安定操作。依据我公司的现实境况，咱们对变频器采用三种左右计划，判袂是长途DCS闭环自愿左右、长途DCS开环手动左右和马上手动左右。变频器的劳动进程是将相易电整流成直流电，再将直流逆酿成相易的进程。正在这一进程中，电子功率器件本身要发出肯定的热量（2%），这些热量会使修筑的温度继续上升，并烧损修筑自己。为了使变频器寻常平静劳动，就务必将变频器发出的热量实时排散掉。因而变频器冷却题目对变频器运转的平静相等紧要。历程当真的商讨，咱们采用了最简易、最有用、最平静的冷却计划——自然风冷计划。即是正在变频器顶部安置一个总风道，用这个风道将变频器本身顶部的冷却风机从室内吸入的自然气氛所带的变频器内部热量继续地排放到室外。这种计划只做一个风道，不减少任何转动修筑，因而简易牢靠，障碍要素少。历程正在40℃室温要求下做满载散热才力试验，结果变频器的温度最高到68℃，与打算的最高温升140度比拟，结果詈骂常理思的。HARSVERT-A系列6KV高压变频调速编制的布局睹图2，由移相变压器、功率单位和左右器构成。每台变频器有21个功率单位，每7个功率单位串联组成一相。每个功率单位布局上一律相同，可能换取，其电道布局睹下图3，为根本的交-直-交单相逆变电道，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥实行正弦PWM左右，可得如图4所示的波形。输入侧由移相变压器给每个单位供电，移相变压器的副边绕组分为三组，组成42脉冲整流办法，这种众级移相叠加的整流办法可能大大革新收集的电流波形，使其负载下网侧功率因数靠近1。此外，因为变压器副边绕组的独立性，使每个功率单位的主回道相对独立，相同通例低压变压器，便于采用现有的成熟时间。参睹图2和图3。输出侧由每个单位的U、V输出端子彼此串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单位的PWM波形实行重组，可能取得如图5所示的阶梯PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，可削减对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可能使输出电缆长度很长，电机不须要降额操纵，可直接用于旧修筑的改制。同时，电机的谐波损耗大大削减，排挤了由此惹起的呆板振动，减小了轴承和叶片的呆板应力。当某一个单位崭露障碍时，通过使图3中的继电器K闭合，可能将此单位旁道出编制而不影响其它单位的运转，变频器可络续降额运转，云云可削减许众地方下停机酿成的失掉。

　　左右器中枢由高速单片机来完毕，尽心打算的算法可能保障电机抵达最优的运转机能。左右器还包含一台内置的PLC，用于柜体内开合信号的逻辑经管，以及与现场各式操作信号和状况信号的和洽。加强了编制的活跃性。

　　左右器布局上采用VME轨范箱体布局，各左右单位板采用FPGA、CPLD等大界限集成电道和皮相焊接时间，编制具有极高的牢靠性。

　　此外，左右器与功率单位之间采用光纤通信时间，低压个别和高压个别一律牢靠阻隔，编制具有极高的安定性，同时具有很好的抗电磁骚扰机能。

　　4#炉引、送、二次风机高压变频改制后，将原风道顶用开度巨细来调解风道风量的档板开到了100%。云云大大减小了风的阻力损耗。此外一律更正了风正在管道中的振动频率，因为风机的驱动电机正在变频状况下劳动，劳动频率正在继续的转折中，使风道的固有共振频率很难与劳动频率相同，从而避免了共振气象的形成，处分了风道正在工频状况下振动大的题目。云云风道时常被振开裂的困难被自然处分了，也是咱们此次改制的

　　当电机通过工频直接启动时，它将会形成7～8倍的电机额定电流。这个电流值将大大减少电机绕组的电应力并形成热量，从而消浸电机的寿命。而采用变频后，电机完毕了软启动，可能正在零速零电压启动（当然可能相宜加转矩晋升），直抵达到劳动电流为止。一朝频率和电压的联系创修，变频器就可能服从V/f或矢量左右办法鼓动负载实行劳动，对电网险些没有挫折。

　　采用变频调速后，驱动电动机根本劳动正在30Hz到40Hz的频率鸿沟内，与工频50Hz比拟，消浸了风机的转速。此外启动时的徐徐升速进程也使整套风机呆板修筑的零部件、密封和轴承等的操纵寿命大大耽误。不消档板调风，调风档板的操纵寿命大大耽误，使检修爱护劳动量削减，更消浸了检修劳动强度和用度。

　　我公司4#炉3台风机实行变频调速改制后，正在收到上述诸众改制工艺结果的同时，更取得了庞大的节能结果。详睹下列改制前后分娩参数比照外，此外数据起源于改制前后的分娩报外：

　　从上外中数据可知，220吨汽锅正在从140吨到200吨运转进程中，三台风机的节电结果随汽锅负荷的减少而降落，随汽锅负荷的减小而上升。而我公司汽锅每年中运转正在140吨到150吨大约有8个月，运转正在200吨大约有2个月，运转正在180吨大约有1个月，检修期间大约有1个月。改制前4#炉每年三台风机用总电量约为1863.13387万度（kW·h），改制后每年三台风机总用电量约为941.15169万度（kW·h），故4#炉变频改制后比改制前每年可朴实电能约921.98219万度（kW·h），节电率约为49.5%。也即是说，咱们只用改制前50.5%的用电量就能达成改制前的分娩职司。倘使每度电发售价钱以0.45元计，那么我公司4#炉三台风机变频改制后每年可朴实的9219821.9度(kW·h)厂用电，相当于节支414.89198万元。正在当年逾额收回了投资本钱，之后可每年为我厂节支414.9万元。

　　4#炉三台风机的高压变频节能改制，是咱们总厂2006年的一项紧要改制项目。是咱们企业辅导经济束缚认识的前瞻性外示，是企业由粗放型束缚向资源朴实型束缚过渡的全部步骤，是我厂正在高压变频节能改制方面迈出的又一具有实际性旨趣的一步。其改制后的工艺结果和节能结果极大地胀励了公司通盘职工的劳动踊跃性，有用激励了职工对节能劳动紧要性的知道。其经济结果之明显，依然成为咱们企业增效的新亮点。同时声明咱们企业分娩节能的潜力是壮大的，咱们正在变频节能改制的道道上再有很长的道要走，再有许众的劳动要做。

　　北京利德华福电气时间有限公司 高压变频调速编制HARSVERT-A系列时间手册

　　张文鸿，男，1966年10月出生，1990年结业于沈阳上等电力专科学校。正在中邦石油锦西炼油化工总厂热电公司电气车间劳动，电气工程师。时间劳绩有高压静电除尘器顶部振打监控编制的斥地与行使等。承担4#炉高压变频器的整套左右和现场安置打算，施工安置及调试的扫数劳动。