高压变频器在特种水泥生产线高温风机节能改造中的应用(2)

高压变频调速具有如下显著的优点：

(1)高效节能：含变压器在内的整机效率在96%以上，高于原液力偶合器，可减少由负载档板或阀门调节方式导致的节流损失。

(2)提高功率因数：目前单元级联式的高压变频器，其输入电流谐波含量小于国家标准的限制要求，功率因数可保证在0.95以上，与采用液力偶合器、转子串阻等调速方式相比，输入功率因数大大提高，无需投资功率补偿设备，并可降低有关的设备投资与维护费用。

(3)软启、软停：减少对电网和负载的冲击，延长电机等设备的使用寿命。采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，几乎不产生冲击，正常运行时又大多低于电机额定转速，可大大延长电机定子、转子轴及轴承等电气与机械寿命。

(4)节能效果明显。

对离心式风机而言，流体力学有以下原理：输出风量Q与转速n成正比;输出压力H与转速n的平方成正比;输出轴功率P与转速n的立方成正比;即：

风机特性如图1所示。风机工作在A点时，其功率为PA=H1×Q1/102;风机工作在B点时，其功率为PB=H2×Q2/102。因Q2 H1，故PA与为PB的值变化较大，说明采用变工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小很大，节能效果显著。

当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降，加上自身功效高于液力偶合器，综合节能节电效果会更优。可见，通过变频对风机进行改造，可以实现节能，且节能空间可观。

4.2高压变频调速系统结构及高压主回路方案

这次改造公司选用了山东新风光电子公司生产的风光牌JD-BP38-800F高压变频调速系统，采用直接"高-高"变换方式，属电压源型，可直接10kV 输入，直接10kV输出， 电流谐波小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机。

风光高压变频器，采用若干个低压逆变器功率单元串联的方式实现直接高压输出，单元电路模块化设计，维护简单，互换性好，高压主回路与控制器之间为光纤连接，强弱电隔离，安全可靠，该10kV高压变频器，变压器有24组付边绕组，分为8个功率单元∕相，三相共24个单元，采用36脉冲整流，输入端的谐波成分远低于国标规定，高压变频器系统结构如图2所示，单元电路的主电路如图3所示。

高温风机电机的高压主回路方案如图4所示：

K0 原高压电机配电系统高压断路器

K1、K2和K3 新增高压变频器旁路开关柜

BPQ JD-BP38-800F高压变频器

M 高压电动机

变频器控制高温风机为一拖一控制，旁路开关柜用于工/变频切换。K1,K2和K3为三个高压隔离开关，要求K2和K3不能同时闭合，在机械上实现互锁。K3断开，K1和K2闭合，风机可以变频运行;K1和K2断开，K3闭合，风机可以工频运行。