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水泥公司排风机高压变频改造技术及施工方案

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水泥公司排风机高压变频改造技术及施工方案目录1技改项目概况 (4)1.1改造公司简介 (4)1.2改造项目原系统现状 (4)1.3原排风机高压变频系统 (4)2技改技术方案 (6)2.1改造方案说明 (6)2.1.1主回路技术方案 (6)2.2改造方案高压变频选择 (7)2.2.1高压变频器技术参数 (7)2.3电气设备改造方案的选择 (9)2.3.1更换功率单元柜、控制柜方案 (9)2.3.2设备整体全新更换方案 (9)2.4高压变频调速系统选型 (9)2.4.1ES9000高压变频装置 (10)2.5散热设计方案 (11)2.5.1风道散热方式： (11)2.5.2空调散热方式 (13)2.5.3空水冷却散热方式 (14)2.5.4改造项目推荐冷却方案 (16)3设备供货范围 (17)3.1设备供货清单。

(17)3.2备品配件清单 (17)3.3专用工具供应清单 (17)4工程施工方案 (18)4.1生产期的详细安排与组织 (18)4.2项目主要负责人一览表 (24)4.3.1项目改造范围 (26)4.3.2编制依据 (26)4.3.3技改工程施工概况 (26)4.3.4施工目标 (27)4.3.5施工准备 (27)4.3.6生产临时设施布置 (28)4.3.7施工方案 (28)4.3.8劳动力及设备机具需用计划 (31)4.3.9工程主要施工机械表 (31)4.3.10施工质量保证措施 (31)5安全文明施工保证措施 (32)5.1总则 (32)5.2注意事项 (41)5.3危险源及预防措施 (41)5.4质量验收 (41)5.5改造工作的难点与应对 (41)6深圳市库马克新技术股份有限公司优势简介 (42)6.1公司简介 (42)6.2资质优势： (43)6.3ES9000系列高压变频器产品技术优势 (43)6.4ES9000系列高压变频器产品研发、生产、检测、工程实施及售后服务优势 (45)6.5ES9000系列高压变频器技术特点： (47)6.6深圳库马克公司承建该项目的优势： (53)7ES9000高压变频器介绍 (54)7.1ES9000高压变频装置特点 (54)7.1.1高可靠性 (54)7.1.2通用性强 (56)7.1.4卓越的输出侧特性 (56)7.1.5高系统运行效率 (57)7.1.6可靠的工频/变频自动切换功能 (57)7.1.7完善的故障处理功能 (57)7.2ES9000高压变频装置系统结构 (58)7.2.1主回路结构 (58)7.2.2输入侧移相变压器供电原理 (59)7.2.3输出侧单元叠加逆变原理 (60)7.2.4功率单元内部结构 (61)7.2.5外部接口 (62)7.3标准应用宏 (63)7.4用户界面 (65)8高压变频器生产工艺流程及检验措施介绍 (66)9深圳市库马克新技术股份有限公司简介 (72)9.1企业文化 (74)9.1.1企业拥有的商标 (75)9.1.2公司技术实力 (75)9.1.3公司其他实力 (80)1技改项目概况1.1改造公司简介云南某某水泥有限责任公司系云南省有色地质局的下属骨干企业，位于某县某工业园区，交通十分便捷。

公司始建于1985年，起初为年产5万吨的立窑水泥生产企业，后按照国家调整的产业发展目标进行了提质增量的新建式改造。

自2005年起到2008年止，公司建成了两条日产熟料分别为1200吨和2300吨的新型干法生产线，现有员工450人，其中有大、中专以上学历的人员122人，中级以上技术职称的人员38人。

公司可生产各种标号的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，且采用了当今较先进的窑外预热分解生产工艺，配备了立磨、水泥高效选粉机和辊压粉磨机等先进设备，使整个生产流程实现了DCS自动控制，年产熟料、水泥分别达到了120万吨和150万吨以上，年产值近4亿元。

1.2改造项目原系统现状云南某某水泥有限责任公司排风机电机参数1600KW/10KV，原系统采用哈尔滨九州电气公司高压变频器，变频系统技术方案为一拖一手动旁路切换方案。

当前系统存在的问题如下：➢由于年限已久，近年故障频繁，模块损坏较多，主板已做过更换。

➢设备已过质保期，原高压变频单位给出的功率单元等备件及维护成本非常高。

➢设备现场灰尘大，环境恶劣，影响原设备正常运行。

由于排风机为水泥生产比较重要环节，一旦运行停止将会影响到整个水泥生产线的生产工艺，频繁的故障给用户造成巨大经济损失，考虑到整个变频系统当前实际运行情况，云南某某水泥有限责任公司决定对原变频系统进行改造，以满足将来的生产需求。

1.3原排风机高压变频系统原高压变频器装置包括：主要设备为旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜、控制柜等设备。

变频控制为一拖一手动工频旁路方案。

变频调速系统接于 10kV电压等级的主动力电源系统，用于电动机的变频调速。

10KV母线输出真空断路器及10KV高压电动机为原有设备。

原设计方案如下：原系统由3个高压隔离开关QS41、QS42和QS43和高压开关QF、电动机M组成（如图1.1）。

QS42和QS43之间存在机械互锁逻辑，不能同时闭合。

变频运行时，QS43断开，QS41和QS42闭合；工频运行时，QS41和QS42断开，QS43闭合。

高压开关QF、电动机M为现场原有设备。

图1.1 原变频系统控制图2技改技术方案2.1改造方案说明本次电气技术改造主要涉及以下几方面：系统主回路控制方案、高压变频器配置参数、变频器系统控制方案、散热方案。

根据原系统当前实际运行情况，结合我公司多年来在类似工程改造项目上的经验，我公司建议拆除原高压变频系统，推荐更换我公司生产的具有自主品牌的ES9000系列高压变频节能宝。

2.1.1主回路技术方案系统主回路采用一拖一手动旁路工作方式，高压变频装置主回路图如2.1：图2.1 一拖一变频调速自动旁路方案图方案描述：高压断路器QF与电机M为原设备。

10kV电源经断路器QF至变频装置刀闸QS1,再到高压变频调速装置系统，变频装置输出经刀闸QF2送至电动机。

一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧10kV开关及刀闸QF1，将变频装置隔离，切换刀闸QF2至工频侧。

刀闸QF1、QF2之间具有闭锁和防止误操作功能。

当任一回路出现问题需要维护处理时，可以断开相应回路隔离开关，形成明显隔离断点，便于人工检修。

2.2改造方案高压变频选择技改项目设备排风机参数为1600KW/10KV，为不破坏原排风机系统工作方式，改造后，新变频系统仍采用一拖一手动旁路控制模式。

本方案经济性好、技术可靠、维护成本低。

对于高压变频器的选型，选用我公司生产的具有国际先进水平、高可靠性、高性能ES9000系列变频节能宝。

ES9000高压变频节能宝产品具有磁通优化功能、比普通高压变频器更节能，ES9000高压变频节能宝能根据负载的变化及电机的性能、在拖动电机运行时、自动对电机拖动系统进行磁通优化、可将包括电机和变频器在内的电机拖动系统的效率提高1-10%，使用户获得更多的节能效益。

2.2.1高压变频器技术参数2.3电气设备改造方案的选择2.3.1更换功率单元柜、控制柜方案原排风机高压变频调速系统中，产生故障比较频繁的器件为功率单元与电路板，因此，可在保留原旁路柜、移相变压器柜的基础上对变频系统进行改造。

此改造方式为拆除原高压变频系统功率单元柜与控制柜，更换新的功率单元柜与控制柜。

由于此方式需要拆除原系统移相变压器至功率单元的所有动力电缆，施工量大，投资改造工期长，需根据原旁路柜与变压器柜系统接口定义重新设置软件参数，且为日后的新设备与旧设备之间产生的质保与维护带来不便。

2.3.2设备整体全新更换方案原高压变频系统整体拆除，更换我公司高压变频装置ES9000系列高压变频器，包含旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜、控制柜。

此方案整体将原系统更换为我公司高压变频系统，设计施工简便、维护成本低，投资工期短，我公司建议采用设备整体更新方案作为此次改造电气技术方案。

2.4高压变频调速系统选型高压大功率变频调速系统具有技术含量高、开发难度大、研发费用高的特点，它应用在生产的重要部位，一旦出现质量事故，将会给用户带来比节能还要昂贵的损失，甚至严重的后果。

使得用户对产品的品质和可靠性要求相当严格。

深圳库马克新技术股份有限公司从企业的长远利益着想，为了保证产品品质，对用户高度负责，采用我公司自主生产的高科技节能改造产品----ES9000系列高压变频系统，对高压电机进行改造。

在保证用户用电安全和不影响用户用电水平的前提下，提升电能使用效率，优化电力品质，从而达到节约电费成本，保护用电设备的目的。

该系统应用在国内各个行业多种复杂工况，截止目前已经有几百套的运行案例，其产品的可靠性和稳定性遥遥领先于同行业。

根据设备负荷情况，依据电机的额定电压与额定电流，结合我司以往众多电厂高压变频节能改造的经验，该方案中、高压变频器选用我公司生产的ES9000系列高性能高压变频器，因此次改造设备均为平方转矩负载，根据国标要求的轻载设备的选型原则（即变频器额定电流≥电机额定电流，变频器额定功率≥电机额定功率，电压等级一致），我们的选型如下：改造系统引风机变频器的选型机旁路2.4.1ES9000高压变频装置ES9000系列高压变频节能宝采用多单元串联结构，主回路主要由多绕组供电变压器和数个逆变单元构成。

多绕组供电变压器为每个逆变单元单独供电，并实现单元之间的供电电源隔离和与电网之间的隔离。

逆变单元是核心功率部件，其开关器件为IGBT。

典型的主回路结构如图2.2所示。

2.2 输入侧移相变压器供电原理ES9000高压变频节能宝的输入侧配置有多绕组隔离变压器，变压器的副边有多个相互隔离的三相绕组，每三个三相绕组组成一个同相位组，向三个单元独立供电，形成6脉冲整流输入。

10KV等级的ES9000有8个同相位组，8个同相位组构成48脉冲输入。

2.5散热设计方案高压变频调速统采用移相隔离变压器和大功率高频电力电子元件，其发热量较大，系统效率约97%、约4%的功率以发热形式消耗；同时运行环境的温度影响系统运行的稳定性及功率元件的使用寿命，因此为了使变频器能长期稳定和可靠地运行，对变频器的安装环境温度要求很严格：-5℃至+45℃，温度变化应不大于5K/h 。

针对现场不同的环境工况，当前国内高压变频系统主要有一下几种散热方式：风道散热、空调散热、空水冷却器散热等冷却方式。

2.5.1风道散热方式：主要针对于现场环境清洁、空气中灰尘少、并且环境温度能够满足设备运行温度要求的可采用风道散热设计。

如果变频器柜顶风机距出风口较近（小于2.5米，中间无转折），出风口可不加装辅助排风机；如果出风口的现场施工存在不便，风道需有转折，则可以考虑加装风机强迫排风，排风机的排风量必须不小于变频器柜顶风机的排风量。

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浅谈水泥厂立窑风机变频调速的改造

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 。
水泥粉磨排风机高压变频器节能调速系统改造

水泥粉磨排风机高压变频器节能调速系统改造

量 可 以是 运 行 频 率 、 流 、 压 、 三 、 定 变 量 等 ， 电 电 ｕ力 给 同 时 Ｐ Ｃ 还 可 以 完 成 ＰＤ 功 能 及 其 它 现 场 应 用 功 Ｌ Ｉ
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水泥厂高温风机改造方案

水泥厂高温风机改造方案

KT仟亿高压变频节能设计方案北京仟亿达科技有限公司一、前言高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电机的变频调速，其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式（如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等）。

高压变频以其显著的节能效益、高的调速精度、宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通信功能，得到了广大用户的认可和市场的确认，成为企业电机节电方式的首选方案。

变频调速技术现已被应用于各行各业，我公司将高压变频器应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功用于水泥厂窑尾排风机、高温风机、窑头EP风机、生料磨循环风机的节能改造，取得了许多成功的改造经验，并取得了显著的经济效益，现以荆门某水泥厂的窑尾高温风机变频改造为例，对高压变频应用于水泥行业的节能改造进行分析与总结。

二、变频调速节电原理异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机的最为合理的调速方法。

由式 n＝60f/p（1—s）可以看出，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。

变频调速具有如下显著的优点：（1）由设备设计余量而导致“大马拉小车”现象，因电机定速旋转不可调节，这样运行自然浪费很大，而变频调节彻底解决了这一问题；（2）由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失，在变频后不再存在；（3）某些工况负载需频繁调节，而档板调节线性太差，跟不上工况变化速度，故能耗很高，而变频调节响应极快，基本与工况变化同步；（4）异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上；（5）可实现零转速启动，无启动冲击电流，从而降低了启动负载，减轻了冲击扭振。

水泥厂高压电机的变频节能改造

水泥厂高压电机的变频节能改造

水泥厂高压电机的变频节能改造王进峰【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】2页(P68-69)【作者】王进峰【作者单位】冀中能源股份有限公司水泥厂,河北邢台054103【正文语种】中文【中图分类】TQ172;TM4031 改造背景随着水泥市场竞争的不断加剧，节能降耗已成为水泥生产企业降低生产成本、提高产品竞争力的重要手段之一。

变频调速作为重要的节能设备，已越来越普及，且随着变频技术的发展，高压变频技术已经成熟。

在水泥工业生产中，要根据生产需要对风机设备的风压、风量等指标进行控制和调节，以适应工艺要求和运行工况。

我厂两条熟料生产线的高温风机原使用的控制手段是电机直接启动、利用液力耦合器实现风机软启动控制并控制输出转速，再辅以风门控制来改变风压大小。

在生产过程中，不论生产的需求大小，电机都要全速运转，不仅启动电流大、控制精度受到限制；而且还造成大量的能源浪费，并导致设备使用寿命缩短，尤其是耦合器的维护和维修费用居高不下，从而导致生产成本增加；此外，耦合器一旦出现问题，就必须全线停产，带来的经济损失巨大。

为改变这一状况，我厂于2012年9～12月对两条熟料生产线高温风机的控制方式进行了高压变频改造。

高压变频调速装置的使用，改变了三相交流异步电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求，调整变频器输出频率以调整风量和风压大小，从而达到节电的目的。

通过改造前后的电流监测对比，改造后节能效果显著，且系统运行稳定。

2 高压变频器选用及其改造方案实施2.1 高压变频器的选用及其性能介绍2.1.1 高压变频器的基本配置本次改造选用高—高结构的变频装置，型号为ZINVERT-A6H1800/06Y。

其系统输入为6 kV，500Hz且有自动切换的电源旁路系统；输出频率0～500Hz，相应输出电压0～60kV。

该变频装置采用电压源型，每相功率单元串联形成高压输出，配置干式移相整流变压器作为隔离变压器；副边采用延边三角形接线，绝缘等级为H级。