科陆CL2700系列高压变频器在立磨风机上的应用

一、引言

随着国家的节能减排政策的落实到位，高、中、低压的各类电机进行变频改造也进入火热化的阶段，其中又以高压电机的变频改造最引人注目，特别是热电、建材、化工、冶炼等高耗能行业，纷纷进行技术改造，通过节能来降低成本，增强企业竞争力，谋求更大的发展。

二、项目介绍

江西某水泥公司有一条2000t/d的旋窑生产线，其中立磨排风机电机为绕线式电机，1400kW/10kV，采用转子水电阻起动。立磨排风机平均每天工作18小时，运行电流60A左右，有功功率840kW左右，无功450kVar左右，阀门开度60%。

三、改造方案

1、通过技术交流与沟通，双方确认对立磨排风机进行高压变频改造，选用深圳市科陆变频器有限公司的CL2700-10-1500-9QY的产品，配手动隔离柜，不需要旁路，将电机转子直接用原有的短接环短接，水电阻柜和原来的高压开关柜退出运行，增加两根高压电缆，一根用于变频器到高压电机的电缆，另一根由原来的高压开关柜进线端到变频器的隔离柜，给高压变频器提供电源。改造前的系统图如图2-1，改造后的系统图如图2-2。

图2-1变频改造前的系统图

图2-2 变频改造后的系统图

2、节能分析

从流体力学的原理得知，使用感应电机驱动的风机，轴功率P与风量Q，风压H的关系为：

当电动机的转速由n1变化到n2时, Q、 H、P与转速的关系如下:

 图3－1 风机的运行曲线

当所需风量从Q1减小到Q2时，如果采用调节风门的办法，管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从A点变到新的运行工况点B点运行，所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比；如果采用调速控制方式，风机转速由n1下降到n2，其管网特性并不发生改变，但风机的特性曲线将下移，因此其运行工况点由A点移至C点。此时所需轴功率P3与面积HB×Q2成正比。从理论上分析，所节约的轴功率Delt(P)与（H2-HB）×（C-B）的面积成正比。

考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机类通过调速控制可节能20％～50％。

3、控制电源采用三相四线380V电源，变频系统自带后备式UPS电源，保证控制电源断电后UPS的供电超过30分钟。

4、接口功能表

高压变频调速系统需要与原有的DCS系统接口，功能表如表3-1

表3-1 变频调速系统与DCS系统接口与功能表

四、效益分析

1、变频改造后运行数据对照表（表4-1）

表4-1变频改造后运行数据对照表

2、改造中注意的问题

变频改造后，运行期间进行测量，与改造前相比，满足正常生产的情况下的确达到了节能的目的，但是发现节电率未达到预期的效果。经过分析，发现风门开度存在着一定的误差。由于风门年久失修、长期不校准，实际开度与DCS上的显示不一致，工频运行的时候，60%的风门开度相当于75%的实际开度了，这是一个值得注意的地方。

五、结束语

随着科技的进步，国产变频器的技术已经非常成熟，已逐步替代各种进口产品，特别是高压变频器，可靠性和性价比都比进口产品具有明显优势，为我国的节能降耗做出了突出的贡献。