高压变频器在水泥厂风机的应用
浅谈水泥厂立窑风机变频调速的改造
变频 调速 可 实现 节能 降耗 的 原理 。 关 键 词 ： 泥厂 ； 机 ； 水 风 变频 调 速 ； 能效 果 节
１引言
该公 司二 厂年 产 ６ ０万吨水 泥生产 线 ，三 台机 立 窑风 机都 采用 了 ６ｖ ｋ 电压 、８ｋ ２０ ｗ的高 压异步 电动机作 为动力 装置 ，其风量控 制是采 用 电动机 恒速运 转 ， 通过调 节放风 阀的 开度 大小来 调节立 窑 内的供风 量 ， 大量 风量 白 白排 人大气 之 中 ， 控制 虽然 简 单 ， 浪 费 电能 ， 符 这种 但很 不 合 国家 的能耗政策 ， 成本高 。 生产 同时 ， 在放风过程 中 ， 造成放风 管振动 ， 噪音很 大 ， 在很远 的地方 就能 听到噪音 ， 污染环境 ， 操作 工的健 康 ， 危害 因此 ， 司要求实施 节能改造 。 该公 ２立窑风机变 频调速 的节能原理 ２ ． １调节放 风阀 的开度 调节供 风量 电动机工频 运行 ， 不变 ， 流体力 学原理 ， 转速 根据 风压特 性不变 ， 风 管 阻力 随旁路放 风 阀开度 的增 大而减 少 ， 消耗的功 率也减 少 ， 减 风机 但 少 不多 ， 达不到节 能效果 。 根本 ２ ． ２变频ｇ Ｎ速调节供 风量 － 根据流体 力学原 理 ， 风量 Ｑ与转速 ｎ 成正 比 ， 风压 Ｆ 与转 速 ｎ的二 次方成 正 比， 功率 Ｐ与转速 ｎ的三次方 成正 ｔ（ 而轴 ｔ见表 １＇ 表 中我 ） 从 们 可 以看 出上述几 个量的变化关 系
表 １
可见方 案二技改投 入资金 很少 ，而且可 以解 决二 台变压器 长期低 负载运行 ， 成能耗高 的问题 ， 造 一举二得 ， 司最终选择 了方案二 。 该公 ４立窑风机 变频调速改造 方案 的实施 ４ ｌ电气控制 要求 根据机 立窑 的生 产工艺 和现场 的实际情况 ，电气控 制 的具体要 求 如下 ： ４＿ ．１必须 开启 风机 的冷却 油 泵且 油管 的压 力继 电器 闭合 后才 能 １ 开启风机 。
高压变频器在循环风机的应用
高压变频器在循环风机的应用一、前言目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，特别是水泥生产企业，很大一部分花在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视.在水泥生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。
变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。
近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。
本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。
二、变频器节能原理一般异步电动机的同步转速为：n1＝60f/p而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n= n1（1—s）=60f/p（1—s）由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。
针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。
若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2 输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝(n1/n2)2 输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝(n1/n2)3 输出轴功率P与转速n3正比。
高压变频技术在风机节能中的应用
高压变频技术在风机节能中的应用摘要：高压变频技术在风机节能改造中的有效应用，能够大幅度提升风机设备的节电率，这对于缓解我国资源供应与资源需求之间的矛盾有着非常重要的作用。
基于此，下文将对高压变频技术在风机节能中的应用展开一系列的分析，希望能够有效促进我国社会经济的可持续发展。
关键词：高压变频技术；风机节能；应用1 高压变频节能的特点分析利用高压变频技术对风机转速进行控制的原理为实现电机输入频率的改变，而在改变的过程中并不会额外地消耗电机功率，能够促进电机综合效率的提高。
电机变频节能的主要特点包括以下几个方面：第一，电机综合效率比较高，且发热量与能耗都比较低；第二，具有无极调速的特点，具有较为广泛与精准的调速功能；第三，启动时所需的电流比较小，节能效果突出，同时也不会对所在的电网造成冲击；第四，不存在转差率损耗；第五，能够促进电机功能因数的提高，不需要在另外加装无功补偿装置；第六，具有较高的自动化水平，具有自动限流、限压、减速等功能，同时能够对故障、运行及报警情况进行记录，对系统的安全运行奠定了基础；第七，依据电量成本对电机转速进行智能化的调节。
随着电力建设的不断发展，电力供需矛盾不断激化，只有对风机的流量进行调节才能够更好地满足生产的需要，通过这种方式提高企业效益，降低企业能耗。
2 风机运行中应用节能技术的实际意义改革开放以来，我国在电力行业上越来越多的使用高压电机，它的使用总量达到电厂电机驱动设备的百分之八十左右，它们都是耗电巨大的设备，而发电企业的机组负荷又长期不是运行在最高峰，常在中高负荷下运行，这样就使得电能被大量浪费，如果不对它们进行相应的改造，那么这个极大的浪费就会一直存在。
调整电动机速度的方式是很多的，目前使用得最多的就是变频器调节电动机的速度，在技术上已经非常成熟了，大部分是用于低压电动机上。
近年来，电力电子技术的飞速发展让高压变频器技术也越来越成熟，被越来越多的应用到火电厂的节能改造上。
水泥厂高压变频器冷却方式的选择
１ 系 统 配 置
台泥 水 泥 （ 德 ） 司 １ ～ 英 公 号 ４号生 产 线 窑 头 风 机 变 频 器 由西 门子 公 司 生 产 的 ３５ ０ Ｗ 和 ２５ ０ Ｗ 变 频 器 ５ ｋ ５ ｋ
为 （ ５ ｋ ２５ ０ Ｗ ） ２ １ ２ Ｗ 。 ３５ ０ Ｗ＋ ５ ｋ ｘ ％＝ ２ ｋ
般 情 况 下 ． 了 变 频 器 能 长 期 稳 定 和 可 靠 地 运 为
行 ．对 变 频 器 的 安 装 环 境 作 如 下 要 求 ：最 低 环 境 温 度 一 ℃ ． 高 环 境 温 度 ４ ℃ ． 作 环 境 的 温 度 变 化 应 ５ 最 ０ 工
永Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｎ ｌｇ
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水 泥厂 高压变频器 冷 却方式 的选 择
包 生 提 ．陈 胜 文
（． １台泥水 泥 （ 德 ） 限公 司 ，广东 英 德 ５ ３ ０ ；． 英 有 １０ ０ ２广州 能环 电气 机 械科技 有 限公 司 ， 广州 番 禺 ５ １ ３ ） １４ ０
散热 片后 ． 热量传 递 给冷 水 ． 将 变成 冷风从 散 热片 吹
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图 １ 外 形 示 意 图
图２ 直 排 热 风 式 冷 却 示 意 图
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出 ， 量 被 循 环 冷 却 水 带 走 ， 证 变 频 器 控 制 室 内 的 热 保
环境温度 不高 于 ４ ℃。主要 由增压 风机 、 ０ 风道 、 却 冷
。
试论高压变频器在水泥厂风机节能改造中应用问题
一
传 动 方 案 中 的 主要 方 法 ， 一般都是风机 、 泵类 节 能 降耗 的
最佳选择 ［ Ｉ ， ２ １ 。 为 了进 一 步 提高 生产 效 率 ， 同 时还 能 节 约 能源 ， 变 频 调 速 技 术往 往 在水 泥 厂风 机 处 理 上 被 采 用 ， 较 大 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 则 能 比 较 明显 的获 得 ，考 虑 结 合 风 机 高 压 变 频 调 速 节 能 改造 情 况 ，变 频 器 的设 备 和 其 它 安 装 等 附 加 费 用 等 总 投 资 成本 可 以再 ３年 左 右 时 间 收
工 艺 与 装 备
试论 高压变频器在水泥厂风机节能改造 中 应 用 问题
李 纬
（ 苏 州 中材 建 设 有 限公 司 ， 昆山 ２ １ ５ ３ ０ ０）
摘 要 ： 随 着 变频技 术 以及 相 关的 电力 电子技 术 的飞 速发 展 ， 高压 变频 器在 水 泥 厂风 机 节 能 改造 中 已经 日 趋成熟 ， 显著 的经 济 效 益 已经在 改造 成 功后 取 得 。 本 文在 分 析 高压 变频 器在 水 泥 生产 线风 机 节 能 改造 的应 用及 效 益基 础 上 ， 对 于高 压 变频 器在 水泥 风机 应 用 中存 在 的 问题 进 行 重 点分 析 ， 希 望有 助 于今 后 水 泥 厂 的风 机 节 能
回。
定 限 制 的变 频 器 装 置 的 电 力 电子 器 件 的 过 负 荷 能力 特
１ 高 压 变 频 改 造 的 应 用 分 析 对 于在 各行 各 业 中 已经应 用 的 变频 调 速技 术 来 说 ， 技 术 已 经 十 分 成 熟 ， 在 新 型 干 法 水 泥 生 产 技 术 改 变 设 备 的 运行 速度 ，这 样 一 方 面节约电能 ， 另 外 还 能在 满 足生 产要 求 的基 础 上 ， 尽 可 能 降 低 经 济损 失 ， 因 为 能 够 有效 降低 经 常停 机 检 修 的次 数 ， 同时 ， 还 能 够减 少 挡 板 和管 道 的磨 损 的程度 。变 速 的 电气 传 动 调 节 在 变 频 技 术 发 展 快 速 的 今 天 ，其 被 认 为 是 电气
水泥厂变频改造节能分析
护环 境 和提高企 业经 济效 益是非 常必 要 的。
参 考 文 献：
１ 可靠 的设 计 。主 回路 采用 全 进 口器 件 ， ） 所有
［ １ 】中石 油 天 然 气 － 司装 备 局 ． ６公 变频 调速 应 用技 术 （ Ｊ 油 Ｍ ． 石
外 品牌 西 门子 、 Ｂ 施 耐德 所瓜 分， 品成 熟可 靠 ， Ａ Ｂ、 产
性 能稳 定 。 中高 压 变频 国 内市场 以利德 华福 、 广州
智 光 、 京 合 康 等 国 内 品牌 为 主 ， 实 际 运行 情 况 北 从 看 ， 能稳 定可 靠 ， 性 价格 远低 于 国外 品牌 ， 国内项 是
１ ２ ３ ４ ５
原料 磨 循 环 风 机 窑尾 排 风 机 高 温 风机 窑头 排 风 机 煤 磨 风 机
３１Ｏ ５ １１ ０ ２ ２５ ０ ０ ６０ ３ ３５ １
合 计
７０ ２ ０ ． ９
１．％ ６１
５８ ３ ７ ． ７
ｌｌ９２ ２－
如果 不采 用 挡板 调节 ， 这时 管 网阻 力特 性保 持
在 水 泥厂 的设 备 配置 中 ， 机 功率 约 占设 备 总 风 功 率 的 ４ ％左 右， ０ 由于风 机选 型 与运 行 工况 的不 同。
造 成实 际 生产 负荷 波 动 时 ． 只能 通过 调 节 风 门来适 应 工况 ， 电动 机恒 速 运行 不 能随 着 负荷 的 波动 进行 调节 。 电能 被 大量 浪 费 。所 以风 机 的 电耗 直 接 影 响
的平 方 转 矩 特 性 与异 步 电动 机起 动 时 的机 械 特 性
曲线 部分 相 似 ， 以 Ｔｎ ｍ— Ｌ Ｉ计 。而 变频 软 起 可 ｒＴ Ｔ ＝ ／
高压变频器应用案例
高压变频器应用案例高压变频器是一种用于调节电动机转速的设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
下面列举了十个高压变频器的应用案例，以展示其在不同领域的实际应用。
1. 石油化工行业：高压变频器在石油化工行业中被广泛应用于泵、风机和压缩机等设备的控制。
通过调节电机的转速，可以实现能源的节约和生产过程的精确控制。
2. 钢铁冶金行业：高压变频器在钢铁冶金行业中被用于控制轧机、连铸机等设备的电机转速。
通过精确的控制，可以提高产品质量、降低能耗和减少生产成本。
3. 水处理行业：高压变频器被广泛应用于水处理行业的泵站和污水处理设备中。
通过调节电机转速，可以根据实际需求进行流量和压力的控制，实现高效的水处理过程。
4. 制药行业：高压变频器在制药行业中被用于控制搅拌器、混合器、离心机等设备的转速。
通过精确的控制，可以确保药物的制备过程稳定可靠，提高产品质量。
5. 食品加工行业：高压变频器在食品加工行业中被广泛应用于搅拌机、输送机等设备的控制。
通过调节电机转速，可以实现食品加工过程中的精确搅拌、输送和包装等操作。
6. 纺织印染行业：高压变频器在纺织印染行业中被用于控制纺纱机、织机等设备的转速。
通过精确的控制，可以提高纺织品的质量和生产效率。
7. 汽车制造行业：高压变频器在汽车制造行业中被广泛应用于焊接机器人、喷涂设备等设备的控制。
通过调节电机转速，可以实现精确的焊接和喷涂操作，提高汽车制造的质量和效率。
8. 矿山行业：高压变频器在矿山行业中被用于控制提升机、输送机等设备的转速。
通过精确的控制，可以实现矿石的高效提取和输送，提高矿山生产的效率。
9. 电力行业：高压变频器在电力行业中被广泛应用于发电机组的控制。
通过调节发电机组的转速，可以实现电力输出的稳定调节，确保电网的安全运行。
10. 船舶工业：高压变频器在船舶工业中被用于控制船舶主机的转速。
通过精确的控制，可以实现船舶的高效推进和节能减排，提高航行效率。
高压变频器在各个行业中都有着广泛的应用。
利德华福HARSVERT-VA系列高压变频器
利德华福HARSVERT-VA系列高压变频器在水泥行业的应用文/ 技术工程系统孙立强一、引言水泥工业是国民经济生产中的能源消耗大户，已被列为国家节约资源的重点领域之一。
在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节能技术和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。
在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。
在水泥的生产中，风机大马拉小车现象严重，同时由于工况、产量的变化，系统所需求的风量也随之变化。
大部分风机采用传统做法，即调节进、出风口挡板开度大小来实现风量调节，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。
电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重。
对于一条水泥生产线，其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上。
风机电动机特别利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损，从而避免经常停机检修所造成的经济损失。
目前，行业普遍认为高压风机电动机的变频调速改造是降耗增效的主要措施。
二、项目介绍河北矿峰水泥有限公司一期生产线，高温风机采用北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频调速系统，节能效果非常显著，用户非常认可。
于是在二期生产线中扩大使用北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统，在生料磨循环风机、窑尾排风机、窑尾高温风机上都采用了北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统。
（1）二期生产线窑尾排风机电机及其变频调速系统：电机2000kW,10kV（2）二期生产线高温风机电机及其变频调速系统：电机3350kW,10kV（3）二期生产线原料磨循环风机电机及其变频调速系统：电机4800kW,10kV三、利德华福高压变频器原理及特点HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术，属“高-高”电压源型变频器，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，总谐波畸变小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；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， 10kV每个系统共有24个功率单元，每8个功率单元串连构成一相，其系统结构如图1所示。
高压变频器在高温风机的改造应用
５ 调 速 控 制 时风 机 所 需轴 输 入 功 率 即 电机 轴 输 出功 率 。 一 图２ 风机采用各种调 节方法时消耗 功率比较
现场实测 Ａ 线高温风机在串水电阻调速时冷却 水流 量 Ｑ ４ ．ｍ／， ＝ ７ 出入水 温差 Ａ ２ ｈ Ｔ＝９５ １ 转 子 ．℃， ｈ 串水 电阻调速 能耗 为 ：
ｇ
惠州 市光 大 水泥 企业 有 限公 司成 立 于 ２ ０ 年 ， ０４ 是广 东光 大企业 集 团有 限公 司独 资倾 力打 造 的水泥 生产 企业 ， 目前 龙华 厂 Ａ、 线 （０ ０／熟料 生产 线 ） Ｂ ５ ０ｔ ｄ 已正常投 入使用 ， 窑尾 高温 风机配 置为 ： 其 额定 风量
５ ０ Ｐ 之间 ， ２０ ａ 通过 转 子 串水 电 阻调节 风 机转 速及
风 门 开 关 控 制 ， 而 达 到 风 量 和 风 压 满 足 正 常 生 从 产 。转 子 串水 电阻在调速 过程 中虽 然保 证 了正常生
性为 曲线② ， 风机工作点在 Ｃ 压力 降为 。相 比 ， Ｂ、 两 点 ， Ｃ 获得 同样 的风量 Ｑ时 ， 频控 制 比阀门控 变
Ｅ ＝４ ．￣ ０ ￣ ．￣ ．￣ ．７ ７ ￣１ ～ ｗ ｈ＝５ ３ Ｗ ７２ １ ０ ４２ ９５ ２７ ７ ８ ０ ｋ ０ ２ ｋ
图３ 高温风 机变频调 速改造一次线路 图
其 中变 频器 采 用 Ａ ＢＡ Ｓ０ ０ Ｂ Ｃ ５ ０ 系列 、 功率 ３ ０ ０ ０ ｋ 输 入 电压 １ ｋ 输 出 电压 ６ Ｖ、 Ｗ、 ０ Ｖ、 ｋ 额定 输 出 电 流 ３０ 电动机 的连接 方式 由原来 的 Ｙ型接 法改 变 成 ４ Ａ；
（ 编辑 ： 新 ）收稿 日期 ：０ ２ ０ — ３ 沈 （ ２１—２ ０ ）
变频器在水泥生产中的应用
我公 司有两 条窑外分解水泥生产线 ．＃ ２ 窑系统创建时 间较早 ． 泥厂面临的问题 水泥 生产 中使用 的风机是很多的 ． 当 所需要 的风量 主 时没有使用变频器调速 ， 后经改造在篦冷机通风机 、 生料粘土干燥机 、 要靠风门的开度来调节 ． 多的电能被 白白浪费掉 了 在变频器 的价 许 水 源地水泵 等几 处增加 了变频调速器 ： ｌ ＃窑系统是 于 ２０ 年 异地改 格 下降 ， ００ 可靠性提 高等等有利条件下 ． 大量使用变频器来 节约 电能是 造的． 由天津水 泥设计 院设 计 ． 所使用 的控制系统 都是 当时比较成熟 有实 际意义 的 先进 的 ， 除了窑主电机外 ． 很多的拖动系统都使用了变频器 （） ２ 高压 变频器正 向着 高可靠性 ． 低成本 ． 高输入功率 因数 ． 高效 我公 司电力 拖动中进行调速的设 备主要包括 ： 、 窑 生料磨 选粉机 、 率 ， 低输入输 出谐波等方向发展。对于水 泥厂来说 ． 如果窑头引风机 ． 水 泥磨选 粉机 、 冷机 、 篦 篦冷 机通风机 、 水泵 、 板式 给料机 、 带输 送 窑尾排 风机 ． 胶 高温风机 ． 环风机 ． 循 煤磨排 风机等高压 ６ ０ ０ ０或 １０ ０ ０ ０ 机、 粘土 干燥机 、 带称 等 其 中两台窑主电机都是直流 电动机 ． 皮 所选 伏 的电动机 ． 采用 变频器调 节风量的节能效益 非常可观 ． 而且绕 线式 用 的控制 柜 ２ 窑是保 定整流器 厂生产 的模 拟信号 的直 流调速装置 ． 异步电动机可以用其它高压电机 替代 ． 群 设备结构简化 ， 可靠性 提高 ． 电 １ 窑是英 国 ｃ ＃ Ｔ公司 的 Ｆ ０ Ｒ ２ Ａ Ｃ直流调 速控 制装置 ： 其他 的设备 都选 动机的投资费用降低 ， 而且 日常的更 换碳精 和清理碳粉 的工作也可以 用的是变频调速器 。我公 司主要 变频设备应用 如下 省略。 起动用 的水电阻 ， 频敏电阻等起 动设备也可 以省略 ． 由变频器 改
高压变频器的原理及应用
高压变频器的原理及应用前言高压变频器是一种电器设备，用于将电源的交流电转换成可调节频率和电压的交流电。
它在工业领域有着广泛的应用，可以用于驱动各种高压电机，实现节能和精确控制。
本文将介绍高压变频器的原理和应用。
高压变频器的原理高压变频器的原理主要包括三个方面：整流、逆变和PWM调制。
1.整流：高压变频器首先对输入的交流电进行整流，将交流电转换为直流电。
这一步通常使用整流桥电路完成，包括多个可控整流器。
整流过程中，可以通过控制整流器的导通和关断时机，实现对输出直流电电压的控制。
2.逆变：经过整流后得到的直流电，需要进一步经过逆变处理，将其转换为可调频率和电压的交流电。
逆变主要通过逆变器完成，逆变器是由多个功率开关器件组成的，如晶闸管、IGBT等。
逆变器将直流电转换为高频交流电，在输出电压上通过调节逆变器的开关器件通断时机来实现。
3.PWM调制：高压变频器通过PWM（脉宽调制）技术对逆变器的开关器件进行控制，从而实现对输出电流、电压的精确控制。
PWM调制会根据输入的控制信号生成一系列脉冲宽度可调的波形，用于控制逆变器开关器件的导通和关断。
通过调节这些脉冲的脉宽和频率，可以控制输出电压和频率的大小。
常用的PWM调制方式有SVM（空间矢量调制）和SPWM（正弦波脉宽调制）。
高压变频器的应用高压变频器在工业领域的应用十分广泛，主要用于电机的调速控制和节能改造。
以下是一些典型的应用场景：1.水泵控制：高压变频器可以用于水泵的调速控制，根据需要调整输出频率和电压，以实现对水泵的精确控制。
例如，在供水系统中，可以根据不同的需求调整水泵的工作频率和电压，节约能源和延长设备寿命。
2.风机控制：高压变频器广泛应用于工业风机的调速控制。
通过调整输出频率和电压，可以灵活地控制风机的转速和风量。
这对于一些需要根据工艺需求随时调整风机转速的场合非常有用，比如空调系统、通风系统等。
3.压缩机控制：高压变频器也常用于压缩机的调速控制。
变频器在水泥厂的应用实践
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高压变频节能技术在水泥生产线的应用
高压变频节能技术在水泥生产线的应用1 概述水泥生产中电动机负载电耗占成本近30％，而拖动用的高压电动机在电机中占有很大的比重，对一条水泥生产线，其中有25％-30％的电能是用于拖动各种类型的风机上，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
目前我国水泥厂工艺生产线中有许多大型风机，包括窑尾高温风机、循环风机、窑尾排风机、窑头排风机、煤磨排风机，以往这些大型设备大多采用异步电动机拖动定速运行，电动机容量按最大负载来选择。
而上述五大风机在正常生产时并不以全速运行，采用传统风门调节转差损耗大、效率低，造成资源浪费。
例如原来高温风机都采用液力偶合器加液力变阻器的启动调速方式，由于液力偶合器调速范围窄，过大的调速比会引起工作介质发热严重，同时效率下降，经常无法正常工作。
而采用变频调速可以合理的调整电机转速，大大提高电机效率，减少运行成本和降低设备运转中的故障率。
2设备技术参数河北燕赵水泥有限公司5000t/d生产线五台大型风机全部采用高压变频控制装置。
生产线投产两年来，该装置一直运行良好。
高压电机及风机参数见表1、2.根据上述技术参数，河北燕赵水泥有限公司工程选用北京某公司的高压变频设备，技术参数见表3.3本工程采用的高压变频器的特性3.1 高质量电源输入变频设备对电网的谐波污染主要取决于整流电路的结构和特性，目前减少电网谐波污染的主要方式有两种：多重化整流和PWM整流。
通常单元串联多电平高压变频器整流脉冲数较多，对电网污染较小。
本工程变频装置采用输入侧隔离变压器二次线圈经过移相，为功率单元提供电源，对6kv而言，相当于30脉冲二极管整流输入，消除了大部分由单个功率单元引起的谐波电流，大大抑制了网侧谐波（尤其是低次谐波）的产生。
变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEE519-1992《电源系统谐波推荐规程和要求》和GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》对谐波含量的最严格要求，无需安装输入滤波器既可保护周边设备免受谐波干扰。
低压变频器和中高压变频器的选择和适用范围比较
低压变频器和中高压变频器的选择和适用范围比较随着工业自动化程度的不断提高，变频器作为电机调速控制的重要设备扮演着越来越重要的角色。
根据不同的工作环境和功率需求，低压变频器和中高压变频器成为了工业领域中最常见的两种类型。
本文将对低压变频器和中高压变频器的选择和适用范围进行比较，以帮助读者在实际应用中做出明智的选择。
一、低压变频器低压变频器，通常指额定电压在1000V以下的设备，适用于较小功率的电机控制。
这类变频器具有以下几个优势：1. 价格相对较低：低压变频器的生产工艺相对成熟，市场竞争激烈，价格相对较低，适用于预算有限的项目。
2. 安装方便：低压变频器体积相对较小，重量较轻，易于安装和维护。
3. 调速精度高：低压变频器采用先进的调速算法和控制策略，具有较高的调速精度和稳定性。
4. 适用范围广：低压变频器适用于多种场景，如风机、水泵、输送机等。
但低压变频器也存在一些限制，如功率范围相对较小，对电网的冲击较大等。
针对一些高功率和工艺要求较高的应用场景，中高压变频器会更适合。
二、中高压变频器中高压变频器，通常指额定电压在1000V以上的设备，适用于大功率电机控制。
这类变频器具有以下几个优势：1. 适用于大功率电机：中高压变频器可以满足大功率电机的调速需求，广泛应用于冶金、石化、水泥等行业。
2. 抗干扰能力强：中高压变频器采用抗干扰设计，能够在高电磁环境下稳定运行。
3. 故障自检功能：中高压变频器具备自动故障检测和排除功能，能够降低故障率和维修成本。
4. 操作界面友好：中高压变频器通常配备大屏幕触摸操作界面，操作简便，便于工程师进行参数设置和监控。
尽管如此，中高压变频器也存在一些不足，如价格较高、安装要求较高等。
因此，在选择中高压变频器时需要考虑实际需求和预算。
综合对比低压变频器和中高压变频器各有利弊，在实际应用中应根据以下几个方面进行综合对比：1. 功率需求：如果需求功率较小，价格预算有限，低压变频器更为合适。
高压调速变频器在电厂引风机上的应用
相变 压器 、 变频 器 、 出隔离 开关 、 输 旁路 开关 、 引风机 。 原
６ｋＶ
率 因数 高 于 ０９ ． ６以上 ，所 以不 必采 用 输 入 谐 波 滤 波 器 和 功 率 因 数 补偿 装 置 ； 出波 形 接 近 正 弦 波 ， 存 在 输 出谐 波 引起 的 电 动 输 不 机 发 热 和转 矩 脉动 、 噪音 、 出 ｄ ／ｔ滤 波 器） 共 模 电压等 问题 ， 输 ｖ ｄ（ 、 对 普 通 异步 电动机 不 必 加输 出滤 波 器 即 可直 接 使用 。
控制 风 量 。
图 ２ ６ｋ Ｖ变频器 电压 叠加 示意图
２ 改 造方 案 介 绍
２． 变频 器 一次 系统 接 线 １
每 台引 风机 安装 一台 高 一 高变 频器 ， 用“ 采 一拖 一 ” 带手动 工 频 旁路 的结 构方 案 。 用一 拖一 的配 置方 式 ， 别在 ２台引风 机 的电 使 分 源 开 关与 电动 机 之 间 串联 接 入变 频装 置 。变 频装 置 包括 变频 器 和
（） ２ 引风机 电机 参数 ： 号为 Ｙ ０ ８额 定功 率 为 ７０ Ｗ； 型 ＫＫ５ — ； ６ １ ｋ 额定 电压 为 ６ Ｖ；ｏ＋ 为 ０ ４ ；额 定 电流 为 ８ ．Ａ；额 定转 速 为 ｋ ｃｓ ．８ ８ ５ ９
７ ３ｒｍｉ。 ３ ／ ｎ
当机 组 正 常运 行 时 ， Ｂ 引风机 将 烟 气 引致 烟 囱入 口 ，保 持 Ａ、 炉膛 内的 负压 。 组 在 加 负荷 、 负 荷或 运 行工 况 变 化 的过程 中 ， 机 减 需要 调 整 引风 机 的入 口挡板 来 满足 机 组 运 行 的 需求 ， 负 荷 运行 满 时风 门开度 在 ３ ％～ ３ ％ 。采 用 挡板 调 节 风量 虽 然 简单 易行 ， ０ ５ 但 它是 以增 加 管 网损 耗 ， 费 大 量 能源 为代 价 的 调节 ， 加 了 厂用 耗 增 电率 ，且 其 调 节 性也 不 能满 足 燃烧 能力 及 稳 定性 运 行 的 需要 ， 所 以有 必 要进 行 调 速变 频 器 的改 造 。经 过 公 开 招标 ， 们 使 用 了 东 我 方 日立 （ 都 ） 成 电控 设 备 有 限 公 司生 产 的 Ｄ ｖ ｃ ０ Ｄ１０Ｏ ／ Ｈ Ｅ Ｔ 卜 ０９Ｏ ６ 变 频 装 置 ， 用 一 对一 控 制 方 式 。运 行 中 ， 采 引风 机 的风 门 全开 ， 利 用 变 频装 置 调 节 电动 机 工 作 电压和 频 率 ， 而 改 变 转速 的 方 法来 进
高压变频器的7大应用领域
高压变频器的7大应用领域
高压变频器的7大应用领域变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
1、油气钻采业：变频器运用在石油挖掘业，首要用于采油机(磕头机)、注水泵、潜水泵、输油泵、气体压缩机等负载类型的电机，首要以电机节能为意图。
2、冶金业：高压变频器在冶金职业的运用首要有板材和线材的轧机、卷取机、风机、料浆泵等，首要以电机节能为意图。
3、电力工业：电力职业也是变频器产物的重要运用范畴之一变频器产物首要用来改动煤量、粉量、水量等，以习惯负载的改变，结尾到达节约动力、进步操控工艺水平的意图，对火电厂的节能、降耗、减排、安全、安稳运转有重要意义。
4、供水：共用工程中的给排水体系、污水处理体系等。
这些设备首要是风机水泵类电机负载，运用高压变频器的节能作用非常杰出，通常可以完成节电30%左右。
5、石化工业：石化工业是国家经济发展的动脉。
变频器首要运用于石油加工(炼油)中的各类泵、压缩机和共用工程等方面，以到达节能和操控工艺水平的意图。
6、建材工业：建材工业是我国重要的资料工业，其产物包含建筑资料及制品、非金属矿及制品、无机非金属新资料三大类别。
变频器产物首要运用于建材工业的鼓风机、粉碎机、皮带传送机、排气风机、回转窑等设备。
7、煤炭业：变频调速技能用于煤炭职业的矿井提升机就能起到较好的节能作用。
当前发达国家已将变频器遍及用于带式输送机的调速或带式输送机的起动操控、风机调速(包含主通风机和部分通风机)以及水泵的调速。
为上述设备中的电机装备变频器除了进步传动功能外，更首要的是可以节省动力。
探究高压变频器在除尘风机上的应用
器 检测到隐患 。 如温度过高 ． 变频器将发 送“ 故障报警 ” 信 号 到主控平 台 Ｄ Ｃ Ｓ ． 此时变频器仍 然继续运行 。 维 修 人 员 可 到 变频器控制柜根据报警信号类型排除故障 ： 当 变频 器发 生 故
在开始启动时 ， 需要很长 的时间 ， 同 时 电流 也 非 常大 ， 这 样 容 易 损 坏 电 机 及 控 制 系统 ， 而且 对 电 网容 量 要 求 过 高 ． 不 仅 仅
、
高压 变频器 的运 行方 式
是 对 电能 的 浪 费 ， 还 缩 短 电机 的 使 用 寿 命 。 而使用变频器 ， 通
障． 变频器 将发送“ 故障停车” 信号 至主控平 台 Ｄ Ｃ Ｓ ． 此 时 变 频 器 自动 停 止 运 行 ．延 时 ｌ ｓ由 Ｄ Ｃ Ｓ 自动 切 换 到 旁 路 断 路 器
后， 实 际运行功率 为 ２ ８ ７ ｋ Ｗ， 省 １ ２ ４ ｋ Ｗ。 节 电约 ２ ３ ％， 按 一 年运 行 ３ ０ ０天 计算 ． 大 约节省 ９ ０万 度 电 ． 按每度 电 ０ ． ５元 计 算， 一年节 省电费 ４ ５万 元 ； 维 修 减 少 ５次 ， 烧 结 矿 合 格 率 保 持稳 定 。 由此 可知 ， 高压变频器的使用有很多好处 ： 第一 ． 改 善 了 除尘 风机 的工 艺 ，能 够 保 证 除尘 风 机 运 行 稳 定 可 靠 ． 生 产 工 艺 调 整 风量 方 便 ． 提 高 了 其 工作 效率 。 第二， 实 现 高 压 电 机软启动 ． 降低启动 电流 ． 明 显 减 轻 启 动 电流 对 本 系 统 电 网
高压变频器在风机、水泵节能改造的应用
高压变频器在风机、水泵节能改造的项目2011 年5月24 日目录一、概述二、采取的措施三、产生的效益四、结论一、概述目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，在生产中很大一部分花在能耗上，降低生产过程中的电能消耗就可以有效的降低成本。
生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
很多的风机有30-70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。
该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损，能取得明显的节能效果。
随着电力电子技术及电子技术的发展，变频技术日趋成熟，风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段，改而采用变速的电气传动调节，变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。
二、采取的措施在选矿厂现有设备不变的情况下，采用高压变频改造项目主要涉及到两个方面；1、主厂房的高压风机，原设计共计六台，三用三备。
每台功率是355KW，10KV 供电。
2、水尾加压泵站的水泵，原设计每个加压泵站两用一备，四个加压泵站共计12 台电机，其中四台备用电机。
其中l#加压泵站有400Kw/10Kv 电机三台，2#加压泵站和4#加压泵站有355Kw/10Kv电机各三台，3#加压泵站有电机250Kw／lOKV三台。
主厂房的高压风机可以采够三台高压变频器，运行方式是一拖二运行，在原有设备的基础上进行改造，不用从新设计配电线路。
一用一备回路图水尾加压泵站每一个泵站采购两台高压变频器，可以使用二拖三运行，对原有配线略有改动，就可以完成，施工简单。
高压变频器在水泥厂风机的应用 陈成斌
高压变频器在水泥厂风机的应用陈成斌摘要：现如今，我国的科学技术发展十分迅速，随着变频技术以及相关的电力电子技术的飞速发展，高压变频器在水泥厂风机节能改造中已经日趋成熟，显著的经济效益已经在改造成功后取得。
本文在分析高压变频器在水泥生产线风机节能改造的应用以及改造所产生的可观经济效益基础上，对高压变频器在水泥风机应用中存在的问题进行了分析，希望有助于今后水泥厂的风机节能改造工作。
关键词：高压变频器；高压风机；节能改造；经济效益引言众所周知，风机的选型是按照满负荷状态设计的，而实际生产过程中由于工况和产量的变化，系统所需求的风量也随之变化。
大部分风机采用调节进、出风口阀门的开度来实现，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度来调节风量的大小，既可以优化满足生产要求，又达到节约电能的目的。
本文就高压变频器在水泥厂预热器高温排风机上的应用作简单的介绍。
1高压风机变频调速节能原理离心风机在设计选型时，由于考虑生产过程中工况的不断变化，离心风机必须按所需的最大风量设计，而且通常预留较大富裕量。
为满足系统流量和压力变化（生产工艺）的要求，在电机的转速不可调的情况下，只能通过调节翻板的开度（0～90°）来控制风量和平衡风压。
风机正常运行时，实际所须风量比设计的最大风量小得多，很多情况下风机都是在低负荷下运行。
这种通过增加系统阻力来改变风量和平衡系统压力的办法，在翻板上产生很大的能量损耗，造成大量的电能消耗。
风机的能耗与机组的转速有关，风机的风量Q正比于转速n；风压H 正比于2n；轴功率N正比于3n，当转速n减少时，其实际功率按转速3n的比例降低。
让调节翻板全开，采用电机变频调速的方式，控制风机的转速按系统所要求的流量或压力的变化而改变，节电效果十分明显。
另外进行变频技术改造除了节能带来的可观经济效益外，还可以带来如下的好处：采用高压变频器调速运行后，辅机设备可实现统一控制，系统的工艺性能得到改善，大大提高了厂系统的自动化水平，整体运行效率提高。
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型号 额定风量 （ ３ Ｓ ｍ／ ） 全压 （ａ Ｐ） 风 门开度 ｌ１ ７ ６ ｌ７ ４０
额定转速 （ ／ ｉ ） ｒ ｍ ｎ 额定电压 （ ） Ｖ
功率因数 运行转速
运 行 电 流
９０ ８ ６ ０ ００
０ ８ ４ ９５ ７
进 口压力
０ ５Ｐ ．０ Ｋ
压 风机 多 ，都采用 了液阻 电阻启动或调速 ，节 电前景 广阔 ， ２０ ０ ６年起广 西鱼 峰水泥股份有 限公 司开始 高压变 频器改造 ，
Ｐｌ １ ７ ２Ｘ ６Ｘ４ ・３ ９Ｘ Ｏ ５ ３Ｘ ０ ８ ４ Ｋ ・６ ・ ４ ２ １Ｗ
变频改造后将风 门全部 打开，在风 门开度 １０ 和风 门开 ０％ 度 ４％ 间取风量变化为 ６ ％ （ ５之 ０ 由于现场 Ｄ Ｓ没有风 量显示， Ｃ
动化水平 ，整体运行效率提高 。 另外， 由于调速 系统具有软 起动功 能，可使风机 实现软 起 动，避免 了由于 电动机直接起 动引起 的电网冲击和机 械冲 击 ，从而可 以防止 与此有关 的一系列事故 的发生 ，例 如 电动
２１ ０ ０年第 ８期 （ 总第 １ ２期 ） ３
大 众 科 技
ＤＡ ＺＨＯＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ ８， ０１ ． ２ ０
（ ｕ ｌ ｉｅ ｏ１ ２ Ｃ ｍｕａ ｖ ｌ Ｎ ．３ ） ｔ ｙ
高压 变频 在 水泥厂风机 的应用 器
陆 明 洪
（ 西鱼峰 水泥股份有 限公 司 ，广西 柳 州 ５ ５ ０ ） 广 ４０８
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图 １ 风 机 性 能 曲 线
该台风机改造前 电机运行 电流为额定 电流的 ５ ． ％ 风 门 ６３ ， 开度 为 ４％ 即可满足系统需 求， ５， 此时 ， 时电机运行 功率为： 此
际所须风量 比设计 的最大风 量小得多 ，很 多情况下风 机都是 在低负荷下运行 。这种通过增 加系统 阻力来改变风量 和平衡 系统压力 的办法 ，在翻板上产 生很大 的能量损耗 ，造 成大量 的电能消耗 。风机 的能耗与机 组的转速有 关 ，风机 的风量 Ｑ 正比于转速 ｎ 风压 Ｈ正 比于 ２ ： ；轴 功率 Ｎ正 比于 ，当转速 ３ ｎ减少 时， 其实 际功率按转速 的 比例降低 。 ３ 让调节翻板全 开， 采 用电机变频调速 的方式 ，控 制风机 的转 速按系统所 要求 的 流量或压力 的变 化而改变，节 电效果十 分明显 。另外进行变 频 技术改造除 了节 能带来 的可观经济 效益外 ，还可 以带来如 下的好处 ：采用 高压变频器 调速运行后 ，辅机设备可 实现统 控制，系统 的工 艺性能得 到改善 ，大 大提高 了厂系 统的 Ｉ ｈ
机 转 子 笼 条 的 疲 劳 断 裂 ，定 子 端 部 绕 组 绝 缘 损 坏 击 穿 等 重 大
此为根据 风机近似 曲线估算值 ）变频调速后 电机功 耗计 算为：
Ｐ ：
竺
叩
（ 为设备工作效率校正系数， ｋ 这里取 ｋ ． ） ＝１２
变频器效率 ｎ取 ０ ９ ，变频前 与变 频后的转速 比为 Ｑ， ．６
（ ）前 言 一
水 泥 厂 目前 的高 压风 机基 本 采用 了液 阻 电阻启 动或 调 速 ，液阻是一种用 电解液形 成的 电阻 ，其 导 电的本质 是离子
导电，阻值正 比于相对 的两 块 电极板 的距 离 ，反 比于 电解液 的电导率 ， 液阻一般 串联在绕线 电动机 转子回路实现重载启 动 （ 软启动 ），在 电机运行 过程 中利用 液阻进行调速 ，除液 阻本 身 具有 的缺 点 外 ， 其 节 能 效 果 相 当有 限 。 广 西鱼 峰水 泥股 份有限公司有 ４条水泥 窑外分解线 ，高
到 ２０ ０ ８年底共改造高压风 机 ２ Ｏ台，每年节 电量 约 ２ ０ Ｋ ｈ ００Ｗ ， 节约电费约 １０ 元 。 ０ ０万
运行功率 （Ｗ） Ｋ
２０ ４
（ ）高压 风 机 变频 调速 节 能原 理 二
离心风机在设计选 型时 ， 由于考虑 生产过程 中工 况的不
断变化，离心风机 必须按所 需的最大风量 设计 ，而且 通常预 留较大富裕量 。为满足系统流 量和压力变 化 （ 生产工艺） 的要 求 ，在电机的转速 不可调 的情况 下 ，只 能通过调节翻 板的开 度 （～９ 。） Ｏ ０ 来控制风量和 平衡风压 。风机正常运行 时，实
【 摘 要 】文章对水泥厂 离心风机 高压 变频 节能改造做 了一个应 用分析 。离心风机 高压 变频改造具 有 良好 的经济效益 ，值
‘ 【 献 标 识 码 】Ａ 文 【 章 编 号 】 １０ — １２ １）８ Ｏ ３ 一 ２ 文 ０８ １ ５ （ｏ００ 一 １５ Ｏ １
得 应 用 及推 广 。 【 关键 词 】 高 压 变频 器 ； 节 电 ； 风机 【 图 分 类 号 】Ｔ ７ 中 Ｎ７ ３
（ １２ ） Ｗ Ｐ ０ 为例 的铭牌数据和运行数据 ， １为风机性能 曲线 ， 图 根据 风机近似性原理 ，为以下计算提供近似计算依据 。 表 １ 二线窑 头排风机铭牌数据 和运行数据
电 机 风机
型号 已用调速方式 额定功率 （ Ｗ） Ｋ 额定电流 （ ） Ａ
Ｍ Ｒ ０ ．Ｍ Ａ５０ 无 ４０ ０ ４ ９
则：
１ ２Ｘ４ ０ Ｋ Ｘ ０ ６ ／ ． ６ １ ８ Ｗ ． ０ Ｗ ．。０９＝０Ｋ
事故 ，提高 了风机 运行 的可 靠性 。同时，大幅度延长 机械设
备的寿命以及大大降低因机械设备维护而停机 的频度 。
（ ）风 机 的 节能 分析 及计 算 三
表 １ 是 以广 西 鱼 峰 水 泥股 份 有 限公 司 二线 窑头 风 机 【 收稿 日期】２ １— ３ ２ ００ ０— ３