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高压变频器在济钢大功率风机、泵中的应用研究

（2007-03-17 14:38:02 ）

众所周知，高压电动机的应用极为广泛，它是工矿企业中的主要动力。在冶金、钢铁、石油、化工、水处理等各行业的大、中型厂矿中，广泛用于拖动风机、泵类、压缩机及各种其他大型机械。其消耗的能源占电机总能耗的70％以上，而且绝大部分都有调速的要求，但目前的调速和起动方法仍很落后，浪费了大量的能源且造成机械寿命的降低。随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。顺便指出，目前习惯称作的高压变频器，实际上电压一般为2.3-10kV，国内主要为3kV，6kV和10kV，和电网电压相比，只能算作中压，故国外常成为Medium Voltage Drive。

济钢高压风机水泵调速系统

我国高压电动机多为6kV和10kV，在济钢老厂区进线电源为6kV，高压电机调速大多为直接启动和液力偶合器调速；新建厂区进线电源电压为10kV，在高压风机调速系统中，采用液力耦合器调速方式。直接起动或降压起动非但起动电流大，造成电网电压降低，影响其它电气设备的正常工作;而且主轴的机械冲击大，易造成疲劳断裂，影响机械寿命。当电网容量不够大时，甚至有可能起动失败。液力耦合器在电机轴和负载轴之间加入叶轮，调节叶轮之间液体（一般为油）的压力，达到调节负载转速的目的。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法，节能效果并不是很好，而且随着转速下降效率越来越低、需要断开电机与负载进行安装、维护工作量大，过一段时间就需要对轴封、轴承等部件进行更换，现场一般较脏，显得设备档次低，属淘汰技术。

一般说来，使用高压（中压）变频调速系统对于风机、水泵类负载有两个重要特点：第一，由于消除了阀门（或挡板）的能量损失并使风机、水泵的工作点接近其峰值效率线，其总的效率比液力耦合器提高25％～50％；第二，高压（中压）变频调速起动性能好，使用高压变频器，就可实现“软”起动。变频装置的特性保证了起动和加速时具有足够转矩，且消除了起动对电机的冲击，保证电网稳定，提高了电机和机械的使用寿命。

现以济钢三炼钢为例，来分析高压（中压）变频器在实际生产中的节能效果。在济钢三炼钢厂共使用了10台高压除尘电机，装机容量合计23.1MW，占三炼钢总装机容量的40％。而从现场实际监测到的工作电流其比重更高，电流值见表1，风机类负载要占总容量的60%。而高压变频器比液力耦合器效率可以提高25％～50％，按每月风机节能20％计算，每月总电量可以降低8％，三炼钢每月电费1000万元，这样每年可以降低成本近80多万元，从上述粗略计算来看，高压（中压）变频调速在济钢高压风机、水泵的应用，前景广泛，节能效果巨大。

(源自：《变频器世界》)

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