摘要：本文介紹山西兆豐鋁業公司自備電廠設計3台135MW循環硫化床機組，於2006年6yuexiangjitouchanfadian，touchanyilai，youyufengjichulibuman，fengjidengxiaoshiyongxiaolvbugao，changyongdianlvjugaobuxia，yuanfengjicaiyongyeliouheqitiaosufangshi


，gaitiaojiefangshizaimanfuheshixiangnengduijingjiyunxing，danzaidizhuansuqingkuangxia，nengliangsunshiyanzhong，yincidianchangbixuduiyoujienengkongjiandefujijinxingbianpinqitiaojiegaizao

，zibeidianchangshouxianxuanzeyinfengjijinxinglejishugaijin。
  1、引風機改造前現狀
  自備電廠為3×135WMxunhuanliuhuachuangfadianjizu。santaijizuliutaiyinfengjiquanbucaiyongyeliouheqitiaojiefangshi

，yeliouheqishitongguokongzhigongzuoqiangneigongzuoyouyededongliangjubianhua，laichuandidiandongjinengliangbinggaibianshuchuzhuansude
，diandongjitongguoyeliouheqideshuruzhoutuodongqizhudonggongzuolun，duigongzuoyoujinxingjiasu

，beijiasudegongzuoyouzaidaidongyeliouheqidecongdonggongzuowolun
，banengliangchuandidaoshuchuzhouhefuzai，zheyang
，keyitongguokongzhigongzuoqiangneideyouyalaikongzhishuchuzhoudeliju，dadaokongzhifuzaidezhuansudemude。yeliouheqitiaosufanweizai20%～95％之間，其效率基本上與轉速成正比
，隨著輸出轉速的降低，效率基本上成正比下降。100%轉速時效率95%，75%轉速時效率約72%，20%轉速時效率約19%
，液ye力li耦ou合he器qi用yong於yu風feng機ji，其qi軸zhou的de輸shu出chu功gong率lv與yu轉zhuan速su的de三san次ci方fang成cheng正zheng比bi，當dang轉zhuan速su下xia降jiang時shi，雖sui然ran液ye力li耦ou合he器qi效xiao率lv與yu轉zhuan速su成cheng正zheng比bi下xia降jiang
，但dan電dian動dong機ji綜zong合he軸zhou功gong率lv還hai是shi隨sui著zhe轉zhuan速su的de下xia降jiang成cheng二er次ci方fang比bi例li下xia降jiang，因yin此ci低di轉zhuan速su時shi，風feng機ji的de綜zong合he效xiao率lv很hen低di，電dian機ji耗hao能neng相xiang對dui較jiao大da。引yin風feng機ji電dian機ji設she計ji參can數shu如ru下xia： 

  2

、改造實施方案
  1、變頻器選型配置方案
  按照引風機電機容量，選用北京合康億盛變頻科技股份有限公司生產的變頻器HIVERT-Y06/220，額定輸出電流為220A。保留現有的引風機電動機和高壓開關
，考慮6kV配pei電dian室shi位wei置zhi情qing況kuang，我wo們men將jiang除chu塵chen器qi配pei電dian室shi空kong餘yu空kong間jian位wei置zhi隔ge離li設she置zhi為wei變bian頻pin器qi間jian，變bian頻pin器qi電dian纜lan用yong原yuan引yin風feng機ji動dong力li電dian纜lan，變bian頻pin器qi至zhi風feng機ji電dian纜lan重zhong新xin布bu置zhi。變bian頻pin器qi控kong製zhi電dian源yuan采cai用yong380V控製
，電源一路取源於變頻器變壓器變壓交流380V，另一路取於機組380V係統，兩路電源可以自動切換無需人工調整。變頻器間電纜溝道在原電纜溝的基礎上進行完善
，保證滿足施工要求。
  2、引風機改造：由you於yu原yuan引yin風feng機ji使shi用yong液ye力li耦ou合he器qi進jin行xing調tiao節jie，變bian頻pin改gai造zao後hou，電dian機ji由you變bian頻pin器qi拖tuo動dong進jin行xing變bian頻pin運yun行xing，必bi須xu將jiang液ye力li耦ou合he器qi拆chai除chu。但dan是shi拆chai除chu液ye力li耦ou合he器qi後hou電dian機ji和he風feng機ji間jian連lian接jie軸zhou的de空kong間jian距ju離li太tai長chang，扭niu距ju大da容rong易yi造zao成cheng變bian形xing，造zao成cheng係xi統tong停ting機ji，因yin此ci在zai原yuan液ye力li耦ou合he器qi位wei置zhi專zhuan門men進jin行xing設she計ji製zhi作zuo了le連lian接jie軸zhou
，並bing考kao慮lv在zai軸zhou中zhong位wei置zhi設she計ji支zhi撐cheng聯lian軸zhou器qi，軸zhou的de設she計ji考kao慮lv了le在zai0～50Hz範圍內沒有共振點。
  3
、控製回路改造
  變頻器的控製與原來的DCS連接起來，控製電纜由變頻器至DCS係統控製櫃敷設
，相關的控製信號引入到DCS控製係統
，可以實現遠控和就地控製

，變頻器的加減頻率在DCS係統操作員站進行，調節頻率範圍為0～50Hz
，變頻的狀態及控製信號在DCS係統進行顯示，滿足遠方操作控製的要求。
  4、變頻器的主要功能設置
  （1）變頻器改造時原電機及保護回路不加任何改動可直接應用。
  （2）變頻器內部通訊采用光纖連接
，可以有效提高控製信號通訊速度和抗幹擾能力，變頻器內部強弱電信號分開布置
，通過光電隔離、鐵殼屏蔽技術消除了控製的諧波影響
  （3）變頻器冷卻風扇一用一備冗餘設計
，單台冷卻風機故障不影響係統正常運行

，並可實現在線檢修。
  （4）6kV主電源故障時，變頻器供電可保持3秒鍾，一旦主電源重新受電，裝置係統能自動恢複正常工作而無需運行人員的任何幹預
，以滿足主電源母線係統快切需求。
  （5）變頻器設計有電動機所需的過載、過流
、過壓
、欠壓
、過熱、缺相保護以及進線變壓器的保護和變頻器過載
，變頻器過熱等全部保護功能。
  （6）變頻器動力電源和控製電源分開供電，動力電源為變頻調速係統內部供電，控製電源獨立於動力電源係統
，變頻器自備UPS，可維持30min，控製電源故障時
，變頻器不能立即停機。
  （7）變頻器在0～50Hz範圍內進行調整，調節範圍廣，輸出電壓穩定。
  3
、改造中重點考慮的幾個問題
  1
、變頻器做單獨接地網
，接地網與電氣地網隔離，保證變頻器投運後對其他設備不產生幹擾。
  2、引風機原由電機非專用變頻電機，改造後電機冷卻風量不足
，電機溫升不能超標。
  3
、考慮電機全壓啟動對廠用6KV母線的影響及對電機和風機的影響。
  4、現有的風機電機連接所用的液力偶合器拆除後，連接軸必須進行認真計算設計，要充分考慮在整個調頻範圍內風機的共振問題。
  5、變頻器及變頻控製室的散熱通風設計。
  4、改造後經濟效益分析
  1、節能分析
  機組在100%、80%兩種負荷運行方式下電機狀況統計 

  Pg=1.732×6.3×I×cosφ
  （1）機組在100%負荷運行方式下引風機電機變頻改造前後能耗比較
  不使用變頻器調節模式：Pg=1391kw
  使用變頻器調節模式：
  風機效率：μf=0.63
  傳動效率：μt=0.97
  電機效率：μd=0.95
  變頻器效率：μb=0.965
  風機出口流量：Q=115m3/s
  風機出口壓力：H=-5.4kPa
  Pb=Pd/μb=Pf/μt×μd×μb=QH/（μf×μt×μd×μb）=115×5.4/（0.63×0.97×0.95×0.965）=1108kW
  節能效果：μ=(Pg-Pb)/Pg=（1392-1108）/1392=20%
  （2）機組在80%負荷運行方式下引風機電機變頻改造前後能耗比較
  不使用變頻器調節模式：Pg=1298kw
  使用變頻器調節模式：
  風機效率：μf=0.63
  傳動效率：μt=0.97
  電機效率：μd=0.95
  變頻器效率：μb=0.965
  風機出口流量：Q=115m3/s
  風機出口壓力：H=-4.3kPa
  Pb=Pd/μb=Pf/μt×μd×μb=QH/（μf×μt×μd×μb）=115×4.3/（0.63×0.97×0.95×0.965）=883kW
  節能效果：μ=(Pg-Pb)/Pg=（1298-883）/1298=30%
  （3）單台引風機節能計算
  機組80%負荷運行，單台引風機年使用300天，共計7200小時
，935萬KW/h。 

  經濟效益計算：按照每度電0.3元計算
，單台引風機每年節約88萬元。
  5、結論
  變bian頻pin器qi改gai造zao


，不bu僅jin提ti高gao設she備bei的de安an全quan可ke靠kao性xing
，提ti高gao了le工gong藝yi流liu程cheng的de自zi動dong化hua水shui平ping，減jian少shao事shi故gu率lv
，更geng為wei企qi業ye節jie約yue降jiang耗hao提ti高gao經jing濟ji效xiao益yi作zuo出chu貢gong獻xian，在zai國guo家jia大da力li倡chang導dao節jie能neng減jian排pai，減jian少shao環huan境jing汙wu染ran政zheng策ce的de指zhi引yin下xia，推tui廣guang和he使shi用yong變bian頻pin器qi必bi將jiang是shi降jiang低di能neng源yuan消xiao耗hao的de有you力li措cuo施shi。