【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 啟動(dòng)慣性對(duì)設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速?zèng)_擊，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。 （4）提高功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)通過(guò)電磁作用而產(chǎn)生力矩。繞組由于其感抗作用。對(duì)電網(wǎng)而言，阻抗特性呈感性，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)吸收大量的無(wú)功功率，造成功率因數(shù)很低。采用變頻調(diào)速后，由于其性能已變?yōu)椋篈C－DC－AC，在整流濾波后，負(fù)載特性發(fā)生了變化。變頻器對(duì)電網(wǎng)的阻抗特性呈阻性，功率因數(shù)很高，減少了無(wú)功損耗。 接線系統(tǒng)改造實(shí)施內(nèi)容變頻柜及控制柜的安裝本改造項(xiàng)目新增變頻安裝要盡可能靠近原來(lái)的配電柜，以節(jié)省電纜。控制屏安裝在操作室，根據(jù)實(shí)際情況確定安裝位置。變頻的控制與接線節(jié)電改造項(xiàng)目新增變頻器利用原有配電柜內(nèi)的控制開(kāi)關(guān)和接觸器，連接方式為：從原接觸器控制輸出端引電纜到變頻器輸入端，將電動(dòng)機(jī)的電纜接至變頻器的輸出端。改造前后變頻柜的接線原理詳見(jiàn)圖32《改造前變頻柜接線原理圖》和圖32《改造后變頻柜接線原理圖》。MA圖32 改造前電機(jī)接線原理圖MA圖33 改造后電機(jī)接線原理圖（3）電纜敷設(shè)本項(xiàng)目電纜敷設(shè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取橋架和穿管的方式敷設(shè)。 改造后設(shè)備運(yùn)行特性本項(xiàng)目實(shí)施后，在操作室可顯示電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，給變頻器送電、斷電，變頻器故障報(bào)警等功能。本項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速平緩上升，可避免啟動(dòng)電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)的沖擊，在實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)的同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可靠性。采用變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，取代擋板和閥門(mén)調(diào)節(jié)，較少了截流損失，延長(zhǎng)了設(shè)備維修周期和設(shè)備的使用壽命，有利于改善電機(jī)的動(dòng)力學(xué)流動(dòng)特性。經(jīng)過(guò)改造后的電機(jī)可控性增強(qiáng)、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能效果顯著等諸多優(yōu)點(diǎn)。 變頻器的優(yōu)點(diǎn)變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前途的調(diào)速方式之一，采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿(mǎn)足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。變頻器的功能和用途變頻器和交流電機(jī)構(gòu)成的可調(diào)速傳動(dòng)稱(chēng)為變頻器傳動(dòng)，其功能用途詳見(jiàn)下表。表31 變頻器功能表序號(hào)功能用途關(guān)鍵技術(shù)適用變頻器1節(jié)能風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵提高運(yùn)行可靠性多臺(tái)控制和調(diào)速通用變頻器2提高生產(chǎn)率起重機(jī)、自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)注塑機(jī)傳送帶調(diào)速提高可靠性運(yùn)行平穩(wěn)，防止滑落通用變頻器專(zhuān)用變頻器專(zhuān)用軟件3提高產(chǎn)品質(zhì)量機(jī)床紙、膜、鋼板加工印刷板開(kāi)孔機(jī)平滑加減速調(diào)速力矩控制定位控制通用變頻器工程型變頻器4設(shè)備合理化節(jié)省維護(hù)工廠自動(dòng)化纖維機(jī)械紙、膜、鋼板加工現(xiàn)有設(shè)備增速運(yùn)行力矩控制多電機(jī)一體控制多電機(jī)級(jí)聯(lián)控制提高可靠性通用變頻器工程型變頻器5改善環(huán)境耐惡劣環(huán)境空調(diào)機(jī)、電梯減小噪音、平滑加減速、防爆、安全性通用變頻器工程型變頻器專(zhuān)用變頻器使用變頻器的優(yōu)點(diǎn)（1）變頻調(diào)速的節(jié)能由于采用變頻調(diào)速后，風(fēng)機(jī)負(fù)載的節(jié)能效果最明顯，行業(yè)經(jīng)驗(yàn)值節(jié)電率可達(dá)到20%60%左右，這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的耗用功率與轉(zhuǎn)速的三次方成比例，當(dāng)用戶(hù)需要的平均流量較小時(shí)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，其節(jié)能效果也是十分可觀的。而傳統(tǒng)的擋板和法門(mén)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，耗用功率變化不大。由于這類(lèi)負(fù)載很多，約占交流電動(dòng)機(jī)總?cè)萘康?0%～60%，它們的節(jié)能就具有非常重要的意義。對(duì)于一些在低速運(yùn)行的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如傳送帶等，變頻調(diào)速也可節(jié)能。除此之外，原有調(diào)速方式耗能較大者，原有調(diào)速方式比較龐雜，效率較低者，采用了變頻調(diào)速后，節(jié)能效果也很明顯。（2）變頻調(diào)速在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)變頻調(diào)速很容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開(kāi)關(guān)順序，即可實(shí)現(xiàn)輸出換相，也不存在因換相不當(dāng)而燒毀電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題。變頻調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)大都是從低速開(kāi)始，頻率較低。加、減速時(shí)間可以任意設(shè)定，故加、減速時(shí)間比較平緩，起動(dòng)電流較小，可以進(jìn)行較高頻率的起停。變頻調(diào)速系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)，變頻器可以利用自己的制動(dòng)回路，將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上，也可回饋給供電電網(wǎng)，但回饋給電網(wǎng)需增加專(zhuān)用附件，投資較大。除此之外，變頻器還具有直流制動(dòng)功能，需要制動(dòng)時(shí)，變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓，進(jìn)行制動(dòng)，則無(wú)需另加制動(dòng)控制電路。（3）以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量為目的的應(yīng)用變頻調(diào)速除了在風(fēng)機(jī)負(fù)載上的應(yīng)用以外，還可以廣泛應(yīng)用于傳送、卷繞、起重、擠壓、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域。它可以提高奇特的產(chǎn)成品率，延長(zhǎng)設(shè)備的正常工作周期和使用壽命，使操作和控制系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化，有的甚至可以改變?cè)械墓に囈?guī)范，從而提高了整個(gè)設(shè)備控制水平。 改造項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)備方案 設(shè)備選擇原則本項(xiàng)目根據(jù)各裝置的工藝特點(diǎn)，本著節(jié)約投資、安全可靠、能耗低、占地小等原則選擇工藝設(shè)備。因?yàn)榘惭b變頻器會(huì)產(chǎn)生大量諧波，需要配套安裝消諧裝置，結(jié)合動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，進(jìn)行諧波治理。 設(shè)備配置電流匹配：選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際工作電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率與電流只能作為參考。電壓匹配：變頻器的額定工作電壓與電機(jī)的額定電壓相符。輕載型（恒功率負(fù)載）如風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，只需變頻器的容量等于電機(jī)容量即可。在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要大于電機(jī)額定容量的1~2檔。表32 新增變頻設(shè)備表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量（臺(tái)、套）1高壓開(kāi)關(guān)柜XGN26KV/630A22高壓固態(tài)軟起柜6kV，1120kW23高壓變頻器HARSVERTVA06/15044中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)15機(jī)房自控系統(tǒng)26傳感器127現(xiàn)場(chǎng)操作箱48高壓電纜7309線纜/電纜10傳動(dòng)軸承及配件811電子運(yùn)行計(jì)時(shí)器MRC011012UPS電源山特C6KS1表33 變頻器參數(shù)表序號(hào)規(guī) 范單位參數(shù)備注1型式及型號(hào)套HARSVERTVA06/1502制造商及產(chǎn)地北京利德華福電氣技術(shù)有限公司/北京3安裝地點(diǎn)室內(nèi)4技術(shù)方案多級(jí)模塊串聯(lián)，交直交、高高方式5對(duì)電動(dòng)機(jī)要求普通三相異步電動(dòng)機(jī)6變頻裝置輸入側(cè)有無(wú)熔斷器變頻器輸入側(cè)無(wú)熔斷器，功率單元輸入側(cè)配置熔斷器芯7額定輸入電壓/允許變化范圍kV6kV177。10%8系統(tǒng)輸入電壓kV6kV9變頻裝置輸出電壓kV0～6kV10變頻裝置輸出電流A150A11變頻裝置輸出頻率范圍Hz0Hz~12逆變側(cè)最高輸出電壓kV613加減速時(shí)間S03600s14額定容量kVA156515額定輸入頻率/允許變化范圍50Hz177。1%16變頻裝置效率＞96%17系統(tǒng)總效率（含變壓器）＞96%18輸入側(cè)功率因數(shù)＞額定負(fù)載19控制方式多級(jí)正弦PWM控制20控制電源一路220VAC 3kvA容量要求21UPS型式后備式 ，1kva，30分鐘22電網(wǎng)側(cè)變換器型式及元件30脈沖，二極管三相全橋23電機(jī)側(cè)逆變器形式及元件IGBT 逆變橋24電隔離部分是否采用光纖采用安捷倫光纖連接25噪聲等級(jí)80分貝26冷卻方式強(qiáng)迫風(fēng)冷27過(guò)載能力120% 1min，150% 3s，200% 立即保護(hù)28標(biāo)準(zhǔn)控制連接硬連接29操作健盤(pán)WINCE人機(jī)界面30界面語(yǔ)言中文31過(guò)程控制方式V/ F控制、矢量控制32防護(hù)等級(jí)IP3033操作界面觸摸式液晶屏34變頻調(diào)速系統(tǒng)外形尺寸長(zhǎng)寬高（mm）以乙方提供圖紙為準(zhǔn)含旁路柜及風(fēng)機(jī)35柜體擺放并列擺放36柜體顏色第三代標(biāo)準(zhǔn)色37進(jìn)出線方式下進(jìn)下出38維護(hù)形式前后維護(hù)39運(yùn)行環(huán)境溫度℃0～40℃40貯存/運(yùn)輸溫度℃40～+70℃41環(huán)境濕度空氣最大相對(duì)濕度不超過(guò)90%42安裝海拔高度低于1000米43接地要求Ω不大于4Ω44控制柜要求開(kāi)門(mén)型式側(cè)開(kāi)門(mén) 項(xiàng)目所選變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)：在PID 控制信號(hào)作用下可以控制備用電動(dòng)機(jī)，各臺(tái)輔助電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)接觸器或電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器投入或退出運(yùn)行。接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的接通和斷開(kāi)由變頻器的繼電器的輸出接點(diǎn)進(jìn)行控制。具有可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)變頻和工頻運(yùn)行的轉(zhuǎn)換的旁路控制線路，旁路電路可以通過(guò)變頻器控制電動(dòng)機(jī)或不通過(guò)變頻器而直接由電源向電動(dòng)機(jī)供電變頻器負(fù)責(zé)接觸器間的切換?？刂品绞届`活。運(yùn)行切換方式可以實(shí)現(xiàn)變頻器有故障時(shí)切換、輸入信號(hào)觸發(fā)切換、變頻器的頻率信號(hào)觸發(fā)切換。在無(wú)負(fù)載的情況下可以斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，降低電能消耗。具有斷帶檢測(cè)功能，用于檢測(cè)傳動(dòng)部分的機(jī)械故障例如皮帶斷裂等。 公用、輔助設(shè)施本項(xiàng)目供電電源利用廠區(qū)原有供電線路和供電設(shè)施，能滿(mǎn)足項(xiàng)目需要。項(xiàng)目所在地供水設(shè)施完善，項(xiàng)目用水利用廠區(qū)現(xiàn)有的供水設(shè)施能滿(mǎn)足項(xiàng)目需要。 場(chǎng)地建設(shè)方案本項(xiàng)目為原址技術(shù)改造，不需要新增用地和新建建筑物。四、節(jié)能分析 企業(yè)能源管理情況企業(yè)按照《加強(qiáng)能源計(jì)量工作的意見(jiàn)》和《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》的要求，配備了合理的能源計(jì)量器具、儀表，對(duì)能源計(jì)量管理。企業(yè)對(duì)能源統(tǒng)計(jì)，建立了健全原始記錄和統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳，填寫(xiě)了能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 項(xiàng)目實(shí)施前用電狀況項(xiàng)目改造前運(yùn)行功率為4480kW。詳見(jiàn)下表。表41 項(xiàng)目改造前用電量統(tǒng)計(jì)表電爐配套風(fēng)機(jī)名稱(chēng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)/年）原單位能耗(kWh)原年耗電量(萬(wàn)kWh)160t4988100t473080t481640t4386合計(jì) 項(xiàng)目擬采用的節(jié)能技術(shù)措施 設(shè)備節(jié)能本項(xiàng)目選用成熟變頻設(shè)備，提高了設(shè)備的可靠性，節(jié)約了電能。變頻器可以看作是一個(gè)頻率可調(diào)的交流電源，對(duì)于現(xiàn)有的進(jìn)行恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，只需在電網(wǎng)電源和現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)之間接入變頻器和相應(yīng)設(shè)備。就可以利用變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，而無(wú)需對(duì)電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造。 電氣節(jié)能項(xiàng)目通過(guò)變頻改造，將原來(lái)的工頻運(yùn)行改為變頻運(yùn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)荷的變化而變化，節(jié)約了電能消耗。利用普通的電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流拖動(dòng)系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，必須利用開(kāi)閉器等裝置對(duì)電源進(jìn)行換相切換。利用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，只需改變變頻器內(nèi)部逆變電路換流器件的開(kāi)關(guān)順序即可以達(dá)到對(duì)輸出進(jìn)行換相的目的。很容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換而不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)置正反轉(zhuǎn)切換裝置。此外，對(duì)在電網(wǎng)電源下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，如果在電動(dòng)機(jī)尚未停止時(shí)就進(jìn)行相序的切換。電動(dòng)機(jī)內(nèi)將會(huì)由于相序的改變而流過(guò)大于起動(dòng)電流的電流，有燒毀電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)，所以通常必須等電動(dòng)機(jī)完全停下來(lái)之后才能夠進(jìn)行換相操作。而在采用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)，由于可以通過(guò)改變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行減速，并在電動(dòng)機(jī)減速至低速范圍后再進(jìn)行相序切換。進(jìn)行相序切換時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流可以很小，同樣，在電動(dòng)機(jī)的加速過(guò)程可以通過(guò)改變變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機(jī)按照函數(shù)的規(guī)律進(jìn)行加速。從剛達(dá)到限制加速電流的目的。因此，在利用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)更容易和其他設(shè)備—起構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)。 技術(shù)節(jié)能對(duì)于利用普通的電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，出于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流較大并存在與起動(dòng)時(shí)間成正比的功率損耗，而對(duì)于采用了變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的起停都是在低速區(qū)進(jìn)行，而且加減速過(guò)程都比較平緩，電動(dòng)機(jī)的功耗和發(fā)熱較小，可以進(jìn)行較高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻調(diào)速系統(tǒng)購(gòu)上述特點(diǎn)可以用于采用交流拖動(dòng)系統(tǒng)的傳送帶和移動(dòng)工作臺(tái)，可以使傳送帶或移動(dòng)工作臺(tái)只是在有貨物或工件時(shí)運(yùn)行，而在沒(méi)有貨物或工件時(shí)停止運(yùn)行整個(gè)生產(chǎn)線，容易實(shí)現(xiàn)PLC控制，以達(dá)到節(jié)能的目的。項(xiàng)目通過(guò)變頻改造，滿(mǎn)足負(fù)荷的要求，提高了電能的利用率。并且隨著變頻的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的PLC控制，提高產(chǎn)品成材率，降低二氧化碳排放，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著。 用電管理措施公司高度重視節(jié)能減排工作，依照節(jié)能減排的考核標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真做好節(jié)電生產(chǎn)，履行自己的社會(huì)責(zé)任，完成節(jié)能減排的目標(biāo)。企業(yè)生產(chǎn)中耗電比較多，通過(guò)采用新型低能耗設(shè)備等手段解決自身的節(jié)能工作，同時(shí)做好企業(yè)員工日常生活中的節(jié)電工作教育，提高全公司節(jié)約資源的意識(shí)。公司生產(chǎn)線的能耗主要是電能，在設(shè)計(jì)方案的選擇和建成后生產(chǎn)運(yùn)行管理等方面，具體采取下列節(jié)電措施。選擇既滿(mǎn)足生產(chǎn)又節(jié)電的先進(jìn)低能耗動(dòng)力設(shè)備和工藝方案，選購(gòu)的儀器、設(shè)備在設(shè)計(jì)安裝時(shí)已經(jīng)從節(jié)省能源方面進(jìn)行了充分的考慮，務(wù)求能量發(fā)揮最佳狀態(tài)。廠區(qū)內(nèi)所有變壓器聯(lián)網(wǎng)，可以根據(jù)廠區(qū)用電的需求合理投送變壓器，而使得基本電費(fèi)、變損最少。采用高效節(jié)能照明燈具，提高發(fā)光效率。根據(jù)各用電場(chǎng)所亮度要求開(kāi)啟不同數(shù)量燈管來(lái)達(dá)到最舒適的照度，利用單頭、雙頭、三頭開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的以節(jié)約能源。廠區(qū)道路及建筑泛光照明選用冷光源節(jié)能燈，采用定時(shí)控制方式以降低能耗。合理調(diào)配安排生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間，把電能消耗大的設(shè)備安排在夜間工作，避開(kāi)用電高峰期，減少用電費(fèi)用。對(duì)設(shè)備及管線定期維修和調(diào)整，保證設(shè)備正常運(yùn)行，減少設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電力損失。 項(xiàng)目節(jié)能量測(cè)算和監(jiān)測(cè)方法 節(jié)電量