一、引言
隨著國家的節(jié)能減排政策的落實到位，高、中、低壓的各類電機進行變頻改造也進入火熱化的階段，其中又以高壓電機的變頻改造最引人注目，特別是熱電、建材、化工、冶煉等高耗能行業(yè)，紛紛進行技術改造，通過節(jié)能來降低成本，增強企業(yè)競爭力，謀求更大的發(fā)展。

二、項目介紹
江西某水泥公司有一條2000t/d的旋窯生產(chǎn)線，其中立磨排風機電機為繞線式電機，1400kW/10kV，采用轉子水電阻起動。立磨排風機平均每天工作18小時，運行電流60A左右，有功功率840kW左右，無功450kVar左右，閥門開度60%。

三、改造方案
1、通過技術交流與溝通，雙方確認對立磨排風機進行高壓變頻改造，選用深圳市科陸變頻器有限公司的CL2700-10-1500-9QY的產(chǎn)品，配手動隔離柜，不需要旁路，將電機轉子直接用原有的短接環(huán)短接，水電阻柜和原來的高壓開關柜退出運行，增加兩根高壓電纜，一根用于變頻器到高壓電機的電纜，另一根由原來的高壓開關柜進線端到變頻器的隔離柜，給高壓變頻器提供電源。改造前的系統(tǒng)圖如圖2-1，改造后的系統(tǒng)圖如圖2-2。

2、節(jié)能分析
從流體力學的原理得知，使用感應電機驅動的風機，軸功率P與風量Q，風壓H的關系為：

當電動機的轉速由n1變化到n2時, Q、 H、P與轉速的關系如下:

可見風量Q和電機的轉速n是成正比關系的，而所需的軸功率P與轉速的立方成正比關系。所以當需要80％的額定風量時，通過調節(jié)電機的轉速至額定轉速的80％，即調節(jié)頻率到40赫茲即可，這時所需功率將僅為原來的51.2％。
如下圖所示，從進風口風門調節(jié)的風機運行曲線圖來分析采用變頻調速后的節(jié)能效果。

當所需風量從Q1減小到Q2時，如果采用調節(jié)風門的辦法，管網(wǎng)阻力將會增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比；如果采用調速控制方式，風機轉速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風機的特性曲線將下移，因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt（P）與（H2-HB）×（C-B）的面積成正比。
考慮減速后效率下降和調速裝置的附加損耗，通過實踐的統(tǒng)計，風機類通過調速控制可節(jié)能20％～50％。
3、控制電源采用三相四線380V電源，變頻系統(tǒng)自帶后備式UPS電源，保證控制電源斷電后UPS的供電超過30分鐘。
4、接口功能表
高壓變頻調速系統(tǒng)需要與原有的DCS系統(tǒng)接口，功能表如表3-1

四、效益分析
1、變頻改造后運行數(shù)據(jù)對照表（表4-1）

2、改造中注意的問題
變頻改造后，運行期間進行測量，與改造前相比，滿足正常生產(chǎn)的情況下的確達到了節(jié)能的目的，但是發(fā)現(xiàn)節(jié)電率未達到預期的效果。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)風門開度存在著一定的誤差。由于風門年久失修、長期不校準，實際開度與DCS上的顯示不一致，工頻運行的時候，60%的風門開度相當于75%的實際開度了，這是一個值得注意的地方。

五、結束語
隨著科技的進步，國產(chǎn)變頻器的技術已經(jīng)非常成熟，已逐步替代各種進口產(chǎn)品，特別是高壓變頻器，可靠性和性價比都比進口產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，為我國的節(jié)能降耗做出了突出的貢獻。