风机系统变频节能改造方案
作者：舜通智能 来源：www.sitcsys.com 发布时间：2018-02-28
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一．系统改造背景
某轧钢厂主轧机交流同步电机功率4000KW有两台，风机三用一备，风机电机75KW交流异步电机，电机控制方式是接触器直接启动，在工频下长期运行，每年运行时间在7200小时左右。
电机启动时，风门关闭，启动完成后风门全部打开，风门可以电动调节，正常情况下全开工作，电机在正常运行过程中实际负荷大约是额定功率的60%左右。
此种设计方式至少存在以下两个方面的问题：
1.风机没有调速的功能，只具备给主轧机冷却的功能，但却浪费了大量的电能，至少从以下几方面讲就有节能的潜力可挖：
（1）每年至少有100天时间环境温度在18度以下，风机只需要中档速度即可。（频率对应着25HZ左右）
（2）每年至少有120天时间温度在18度到28度之间，风机也不需要那么高转速。（频率对应着35HZ左右）
（3）当产线故障或者生产间隙选择主轧机电机选择低速爬行的时候，风机速度可以降到三分之一运行。（频率对应着15HZ左右）
（4）当需要比较长时间等待生产的时候，风机速度可以选择低速运行。（频率对应着8HZ左右）
2.接触器直接启动还存在非常大的隐患，主要表现以下两个方面：
（1）交流电机直接启动时相当于短路，电机的启动电流达到额度电流的5-7倍，电流对电网冲击较大，75KW电机配置250A接触器，接触器在合闸瞬间承受的电流超过1000A，远远大于它的额定电流，供电空开此时也承受着大电流的冲击，空开和接触器的节点经常会被烧坏，导致电机单相运行而烧电机。
（2）直接启动时，对机械部分冲击太大，经常会出现损坏电机接手和地脚固定机械部分。
可见，系统改造已经势在必行。
二．系统改造方案
1.设备拓扑图
2设备材料清单
3. 变频器的速度给定方式
变频器速度给定有如下两种方式：
（1）根据主轧机电机出口风温来设定风机的转速，用风压计判断风道是否畅通。
（2）固定设置5档稳定：最高速，高速，中速，低速，最低速。设定频率分别
为 45HZ,35HZ,25HZ,15HZ,8HZ。
根据运行经验，一般会在夏天6-9月选择最高速（45HZ)运行，在冬天12-3月份选择中速(25HZ)运行，在春天和秋天选择高速(35HZ)运行。
此系统中，最终选择第二种方式控制风速，风温和风压用来报警和参与启停的连锁，而不作为速度的给定量。
4. 设备改造后效果
系统改造完后，以下优势非常明显：
1. 启动平稳，对电网冲击小，对机械设备冲击小，延长设备检修周期。
2. 运行稳定，变频器对电机的保护非常完善，故障时间大大降低。
3. 用网络通讯给变频器控制信号，线路简单，维护方便。
4. 系统具备本地和远传控制功能，监控维护方便。
5. 变频器优化控制方式，降噪明显。
6. 高效节能，投资回收快。
三．实际节能效果：
改造前，风机电机的运行参数如下：三项交流电机功率75KW，功率因素0.87，运行时间7200小时/年，整个风机一年的电费78万元。
改造后经过一年的长周期运行，电费为54万元，节约电费24万元/年，节约比例达到30%，节能效果非常明显，两年基本可以收回投资成本。
