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1、燒結廠主抽風機高壓同步電機變頻系統節能改造工程技術施工方案 編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月 目錄1. 概述12. 項目概況32.1. 工程概況32.2. 燒結廠現場數據調研32.2.1. XX燒結廠主要技術參數32.2.2. 主抽風機技術參數43. 系統節能改造分析61#實際角行程電動執行調節開度63.1. 變頻改造節能原理73.2. 燒結廠主抽風機能耗分析83.3. 1#燒結風機節電分析93.4. 2#燒結風機節電分析103.5. 變頻改造后經濟效益104. 改造工程設計方案114.1. 改造目的112、4.2. 電氣技術方案114.3. 變頻器散熱冷卻方案124.3.1. 空水冷卻器功率確定124.3.2. 空水冷卻系統控制方式124.3.3. 循環水參數134.4. 變頻勵磁裝置技術要求134.5. 上位機DCS自動控制改造方案134.5.1. 上位機DCS自控系統改造要求133、操作站電腦與PLC以太網通訊方式134.5.2. DCS自控系統改造設備清單145. ES9000S高壓變頻技術規格166. 改造工程施工建筑安裝方案176.1. 高壓變頻器安裝176.2. 高壓變頻室建設施工設計186.2.1. 高壓變頻室施工186.2.2. 配套電纜溝的建設186.3. 空水冷系統施工方案13、86.3.1. 水冷柜與風道系統施工196.3.2. 冷卻循環水塔196.4. 勵磁柜的安裝207. 供貨范圍217.1. 設備供貨清單217.2. 備品備件及專用工具清單217.3. 空水冷卻循環系統供貨清單217.4. 電纜及電纜附件清單217.5. 自控系統設備清單218. XX份有限公司優勢簡介228.1. 公司簡介228.2. 資質優勢：228.3. ES9000系列高壓變頻器產品技術優勢238.4. ES9000系列高壓變頻器產品研發、生產、檢測、工程實施及售后服務優勢248.5. ES9000系列高壓變頻器技術特點：26l ES9000高壓變頻器基于工程經驗和國際領先技術-起點高4、268.6. XX公司在該項目的優勢：321. 概述鋼鐵生產企業是國民經濟生產中的能源消耗大戶，鋼鐵行業已被列為國家節約資源的重點領域之一。在國務院提出加快建設節約型社會的政策環境下，提高鋼鐵行業的節約型制造和應用水平，建立節約型鋼鐵工業體系意義重大。在當前國內外能源供需矛盾突出的情況下，鋼鐵生產企業必須通過各種途徑降低能耗，以獲得最佳的經濟效益和最高的勞動生產率。在燒結礦的生產中，電動機負載電耗就占能源總成本的20以上，而拖動風機用的高壓電動機在電機中占有很大的比重，對于一條燒結生產線其中有25%30%的電能是用于拖動各種類型風機上，因此做好風機電動機的降耗增效工作就顯得極為重要。在鋼鐵冶金5、行業中，燒結主抽風機往往采用大功率同步電機來驅動。同步機啟動方式為工頻水電阻起動，但這種啟動和調節方式存在諸多問題，例如啟動電流大、重載下容易產生失步、電能浪費嚴重等；同時，由于燒結系統在設計時處于安全穩定性考慮，對風機設備設計欲量過大，導致目前很多燒結廠風機大馬拉小車現象嚴重；同時由于工況、產量的變化，系統所需求的風量也隨之變化，大部分風機采用傳統做法，即調節進、出風口閥門的開度來實現，而該方法是以增加風阻、犧牲風機的效率來達到要求的，損耗嚴重。因此對高壓大功率同步電機進行變頻改造勢在必行。如果利用變頻調速技術改變設備的運行速度，以調節風量的大小，可以既滿足生產要求，又達到節約電能，同時減少6、因調節擋板而造成擋板和管道的磨損及經常停機檢修所造成的經濟損失。隨著電力電子技術及電子技術的發展，變頻技術日趨成熟，國際上對于風機的風量、風壓調節已普遍摒棄靠調整配套的風門開度的手段，改而采用變速的電氣傳動調節，變頻調速已成為風機節能降耗的最佳、首選的電氣傳動方案。我公司針對XX燒結廠現場1#、2#主抽風機的數據分析，認為該風機系統具備較大節電潛力，可對當前主抽風機同步電機進行變頻節能改造。 在貴公司各部門配合下，我公司技術人員對貴公司1#、2#主抽風機系統進行了現場勘查調研，針對2套同步電機設備的運行特點做了一一分析，綜合考慮了能耗設備運行規律、工藝要求以及XX燒結廠風機現場的場地條件等因素7、，按照客戶對改造設備的技術要求，根據以下設計原則，為各系統量身定做了一套完整的節能方案： 以充分滿足設備的工藝需求為前提； 以設備運行可靠性為中心的優化設計理念； 為每套能耗設備量身定做最佳節能方案； 對2套主抽風機高壓同步電機設備采用高壓變頻調速方案 ；燒結廠主抽風機風機采用變頻改造后，將節約大量能源，提高生產效率，為燒結廠在創造較大的經濟效益的同時，帶來良好的社會效益。同時風機設備實現了軟起，將徹底解決了啟動電流大、重載失步、維護費用高等問題。根據大量燒結生產線風機高壓變頻調速節能改造的具體經驗，采用變頻調速后，風機的電耗降低8%40%，電費以0.50元/kWh計算，通常在1.55年可收回8、變頻器的設備和其它安裝等附加費用等總投資。2. 項目概況2.1. 工程概況本項目單位XX新區分公司,位于XX重化工區內，東北側緊靠XX；西南側與XX高速公路和肥工業公司磷肥廠毗鄰；西北面靠近XX，與鐵路火車站相鄰；東南距XX鎮較近。交通發達。本技改工程位于XX新區分公司燒結廠內部，該廠建有一臺300m2燒結機，設計年產300.6萬噸燒結礦；廠區現狀地形平坦，占地長350m，寬250m，面積為8.75hm2。全年主導風向為西南風。2.2. 燒結廠現場數據調研2.2.1. XX燒結廠主要技術參數設計年產量300萬噸實際年產量2344325.41噸設計月產量25萬噸實際月產量195360.45噸設計9、總耗電量12800104實際總耗電量17011104設計作業率93%實際作業率93.49%設計單位電耗42.58KW/t實際單位電耗72.56 KW/t設計進口風溫140實際進口風溫150設計進口壓力-16.5KPa實際進口壓力-12.1KPa設計主抽電機功率61002 KW實際主抽電機功率63002 KW主抽電機計算功率因數0.95主抽電機實際功率因素0.9主抽電機計算負荷11590KW主抽電機實際負荷11340KW主抽電機設計年耗電量9457.44104KWh主抽電機實際年耗電量9253.4104 KWh主抽電機耗電占總耗電%73%主抽電機實際耗電占總耗電%54%設計百葉風門調節開度09010、1#實際百葉風門調節開度2#實際百葉風門調節開度2-80278額定電流417.3A1#134小時風門80開度均電流(兩小時記錄一次)338.56A2#134小時風門78開度均電流(兩小時記錄一次)351.31A1#11小時風門5開度均電流261.62A2#11小時風門5開度均電流258A1#180小時綜合均電流(兩小時記錄一次)329A2#180小時綜合均電流(兩小時記錄一次)345A額定電壓10000V實際電壓10000V2.2.2. 主抽風機技術參數序號風機參數一、風機名牌或隨機樣本參數二、風機實際運行參數1風機型號與類型SJ17000風機入口風壓 Psr1#-13.22#-13.3KPa11、2*風機進口壓力0.0645MPa風機出口風壓 Psc1#0.4 2#0.4KPa3風機出口壓力0.0815MPa1#燒結煙道壓力2#燒結煙道壓力1#-12.1 2#-12KPa4額定流量 Qe17000m3/min實際流量 Qs1#135802#12960m3/min5風機軸功率 Nz5424kW風機實際功率 NskW6風機額定轉速 n1500r/min風機實際轉速1500r/min7功率因數 cos0.8風門實際開度 k1#2-80 2#2-78%8風機調節方式 口擋板 入口擋板 入口導流器 對應的電動機參數一、電機名牌參數二、電機實際運行參數1電動機型號TSK6300-41600實際電壓12、 US10kV2*額定功率 Pe6300kW實際輸出功率 Ps1# 48432# 5079kW3*額定電壓 Ue10000V實際電流 Is1# 3292# 345A4*額定電流 Ie417.3A5*功率因數 cos0.9實際運行功率因數 cos1# 0.852# 0.856電機額定轉速 n1500r/min實際電機轉速n1500 r/min其它信息1單位電價：元/kWh0.5聯系人：2年平均運行時間（小時）8160聯系電話：3. 系統節能改造分析本項目改造工程為XXXX燒結廠300m2燒結主抽風機電機變頻改造。該燒結機配置兩臺主抽風機，主抽風機主電機為兩臺10kV /6300kW同步電機。通過13、現場勘查調研，主抽風機原啟動方式為液阻啟動方式，此方式啟動電流大，對電網沖擊大。主抽風機采用百葉風門調節開度來控制現場工藝所需風量，風門開度及主抽風機監控信號如圖所示。1#實際角行程電動執行調節開度1#實際百葉風門調節開度2#實際角行程電動執行調節開度2#實際百葉風門調節開度1、2#主抽反饋信號3.1. 變頻改造節能原理從流體力學的原理得知，使用感應電動機驅動的風機負載，軸功率P與流量Q，揚程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:(1)(2)=(3)可見流量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的額定流量時，通14、過調節電機的轉速至額定轉速的80，即調節頻率到40Hz即可，這時所需功率將僅為原來的51.2。如圖2所示，從風機的運行曲線圖來分析采用變頻調速后的節能效果。圖2 風機的運行曲線圖當所需風量、流量從Q1減小到Q2時，如果采用調節擋板的辦法，管網阻力將會增加，管網特性曲線上移，系統的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P2與面積H2Q2成正比；如果采用調速控制方式，風機轉速由n1下降到n2，其管網特性并不發生改變，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HBQ2成正比。從理論上分析，所節約的軸功率Delt(P)與（H2-HB）（C-B）的面15、積成正比。考慮減速后效率下降和調速裝置的附加損耗，通過實踐的統計，風機通過調速控制可節能1040，有些風機負載節能比例達50%以上。3.2. 燒結廠主抽風機能耗分析（1）新區燒結原設計選型的6100KW電機的實際功率不能滿足生產需求，故實際裝備的電機為6300KW,大馬拉小車現象突出。（2）新區燒結在實際生產中由于工況的波動，燒結礦生產并不需要額定的參數流量，而主抽風機設計采用的百葉窗式擋板閥門調節流量的傳統方式，增大了供風系統的節流損失，導致了大量的能量損耗在擋板閥門的截流過程中。（對風機而言，最有效的節能措施是采用調速來調節流量。由于風機大都為平方轉矩負載，軸功率則與轉速大致成立方關系，所16、以當風機轉速下降時，消耗的功率大大下降。）（3）新區燒結由于采取增加風阻、電機能耗及犧牲風機效率的傳統擋板調節方式來達到流量的調節，所以煙氣對擋板閥門和管道沖擊較大，風機等相關設備運行及維護稍不小心，損壞設備嚴重。（4）新區燒結的擋板閥門執行機構為RD-14000/F105H角行程電動執行機構，故障較多，不能適應長期頻繁調節，調節線性度差，構成閉環自動控制較難，且動態性能不理想，即使在控制系統反饋信號顯示為100%時，百葉窗實際調節角度也只有78，從而加大了風阻，增加電機能耗及設備損耗。（即有一部份的能量浪費在了風門的壓頭損失上。把浪費的這部分能量節省下來，就是節電了。）（5）新區燒結主抽風機17、選配的電機為同步電動機，在保證風機功率穩定的情況下，避免了異步電動機在直接起動時（起動電流一般達到電機額定電流的68倍）對電網造成的較大沖擊，但如前所述，新區燒結在實際生產中由于工況的波動，燒結礦生產并不需要額定的參數流量，因此，同步電機消耗電能所提供的穩定的風機功率及壓力的一部分浪費在了調節擋板上。（6） 在383個小時191次有記錄時間里，1#機最大開度-80作業時間268小時，80作業時間98小時，停機時間17個小時，80作業時間占有效作業時間的27%；2#機最大開度-78作業時間266小時，78作業時間100小時，停機時間17個小時，78作業時間占有效作業時間的27%。從上述統計時間中18、不難看出，在366個小時的有效作業時間里，雙機小于最大開度的作業時間占總作業時間的27%，而在這段時間里，電機消耗的電能和所提供的功率是滿負荷時的工作狀態，如在考慮加上調節擋板實際開度為7890的設計開度的能耗，新區燒結兩臺主抽風機電機的節能空間可觀。3.3. 1#燒結風機節電分析1）改造前工頻運行功率： P工=1.732UICOS=1.732103290.85=4843.5KW；其中：P工工頻實際運行功率，KW.2）改造后變頻運行估算功率: 根據現場數據，可知工頻運行時，出口入口壓差為P實=（0.4-（-13.2）=13.6KPa,實際流量為Q實=13.58103m3/min，由此可得出變頻19、運行的輸入功率：P變=(P實Q實)/（3600*1000）/ 機械/風機=（13.610313.5810360）/（3600*1000）/0.95/0.8=4050KW其中：P變變頻運行功率，KW.節電率：（P工-P變）/P工100%=（4843.5-4050）/4843.5100%=16.4%按年運行8160小時計算，可計算出年節電量：（4843.5*16.4%）8160h=648.18萬度3.4. 2#燒結風機節電分析1）改造前工頻運行功率： P工=1.732UICOS=1.732103450.85=5079KW；其中：P工工頻實際運行功率，KW.2）改造后變頻運行估算功率: 根據現場數據20、，可知工頻運行時，出口入口壓差為P實=（0.4-（-13.3）=13.7KPa,實際流量為Q實=12.96103m3/min，由此可得出變頻運行的輸入功率：P變=(P實Q實)/（3600*1000）/ 機械/風機=（13.710312.9610360）/（3600*1000）/0.95/0.8=3894KW其中：P變變頻運行功率，KW.節電率：（P工-P變）/P工100%=（5079-3854）/5079100%=23.3%按年運行8160小時計算，可計算出年節電量：（5079*23.3%）8160h=965.66萬度3.5. 變頻改造后經濟效益序號機組年節電（萬度）節電率(%)年經濟效益（萬21、元）11#燒結主抽風機648.1816.4%324.122#燒結主抽風機965.6623.3%482.8注：XXXX燒結廠廠用電費為0.5元/度。4. 改造工程設計方案4.1. 改造目的XXXX燒結廠300m2燒結機配置兩臺主抽風機，主抽風機主電機為兩臺10kV /6300kW同步電機，原啟動方式為水電阻軟啟動，工頻運行，通過調節主抽風機入口百葉風門開度滿足工藝對風箱負壓、風量的需求，達到穩定生產的目的。風機正常運行風門開度1#主抽風機在5080之間，2#主抽風機在5078之間。由于原系統運行方式存在著比較大的電量浪費，因此本次改造工程擬將兩臺主抽電機改一拖一手動旁路方式變頻調速運行，以達到節22、能降耗目的及改善工藝控制。4.2. 電氣技術方案根據現場的生產工藝要求，改造工程項目兩臺10kV /6300kW主抽風機主電機按一拖一手動旁路控制方式各配置一臺高壓變頻裝置。根據現場負載情況，所需高壓變頻裝置選配我公司生產的高壓變頻器ES9000S-8000-10K,該產品具有設計余量大、過載能力強，操作方便，質量可靠等優點，配置2套一拖一手動旁路柜（用于變頻/工頻切換）。 一拖一手動旁路工作方式如圖4.1：圖4.1 同步機一拖一手動旁路系統圖控制方案描述如下:1）QF為用戶側高壓開關柜，其中QS1為單刀單擲隔離開關、QS2為單刀雙擲隔離開關；變頻勵磁柜與變頻器配套提供，與用戶原有勵磁柜具備切23、換功能。原水阻星點啟動柜退出作為熱備用，在變頻運行出故障的情況下切換至原星點水阻柜工頻啟動。2）變頻運行時，高壓隔離開關QS1合閘，QS2將投至變頻檔，勵磁系統切換至變頻配套專用同步勵磁控制系統，變頻器上電時，用戶高壓側斷路器QF閉合，ES9000S高壓變頻器啟動時，以電勵磁同步機矢量控制方式拖動同步電機啟動。3）工頻運行時，高壓隔離開關QS1斷開、QS2投至工頻檔，將勵磁系統切換到原工頻勵磁系統；水阻軟起裝置投入工頻回路，同步電機的啟動、運行、停機過程按照原有邏輯進行。4）變頻停機時，從現場向變頻器下達“停機”命令，變頻器驅動同步電機減速至完全停機，然后停止輸出電壓電流。最后在現場分斷斷路器24、QF，由其輔助觸點通知勵磁裝置滅磁，滅磁完成后關閉勵磁裝置電源。5）當變頻運行故障時，變頻器在停止電壓電流輸出的同時，立即分斷上級斷路器QF，由變頻器主控通知勵磁裝置滅磁，待停機后手動切換至工頻運行，以便工作人員在風機不停機的情況下對變頻裝置進行檢修。6）控制回路：在風機機旁操作箱及上位機DCS監控系統實施遠程調速、遠程監控運行頻率和輸出電流等。4.3. 變頻器散熱冷卻方案根據招標方提出的技術要求，變頻器冷卻采用空-水冷卻方式，閉式冷卻塔。變頻器房不能出現負壓。改造工程冷卻系統滿足所配功率冷卻變頻器等設備散發的熱量，保證變頻器良好的運行環境。冷卻設備安裝于室內，不與變頻器同室，水電分離。水冷系25、統安裝后，變頻室正常運行狀態下，變頻室需保持密閉狀態。4.3.1. 空水冷卻器功率確定根據設備的最大發熱量而定，最大發熱量為變頻器額定功率的4，為保證高壓變頻設備冷卻均勻，長期穩定可靠運行，2套ES9000S高壓變頻各采用2臺散熱功率為130KW的水冷柜進行冷卻，具體布置方式詳見施工方案。4.3.2. 空水冷卻系統控制方式就地啟停和自動啟停（自動啟停可通過變頻器提供一個常開無源觸點信號，閉合有效）；空水冷系統漏水報警（常開無源觸點信號，閉合有效）；空水冷系統風機故障報警（常開無源觸點信號，閉合有效）；4.3.3. 循環水參數總循環水量135T/h,供水水壓0.10.4MPa，PH值接近7。4.26、4. 變頻勵磁裝置技術要求原工頻勵磁柜系統不變，改造工程新配兩臺性能穩定，質量可靠，各種保護功能齊全，符合國家有關標準、品牌優良的勵磁裝置，配套變頻系統對主抽風機進行控制。為保障勵磁裝置散熱良好，勵磁裝置的變壓器與勵磁控制器不裝配在一個柜內，分開安裝。勵磁裝置具備420mA的AI信號，輸出電壓可在額定值的10%125%范圍內平滑可調，勵磁系統在額定輸出電壓40%100%范圍內，能輸出額定電流并連續運行。勵磁裝置須滿足機組變頻至工頻、工頻至變頻間切換時的無擾自動轉換。勵磁裝置具有完備的故障自診斷、報警、保護和顯示功能，并且有友好的人機界面。勵磁柜產品型號規格如下表：名稱型號數量備注微機勵磁裝置W27、KLF-112B2進口空開及雙路電源切換接觸器、7寸觸摸屏、無冗余雙調節器、標準機柜、不含勵磁變，具備420mA模擬輸入接口勵磁變壓器SG-80280KVA純銅變壓器4.5. 上位機DCS自動控制改造方案4.5.1. 上位機DCS自控系統改造要求1、新建一PLC站，用S7-300系列，CPU配置6ES7 315-2EH13-0AB0，配置內存卡。I/O點備用15%。2、變頻器自配上位機操作站，與PLC工程師站共用，進行遠方變頻監控和操作。上位機操作站電腦安裝在現主抽操作室，作為風機正常起機、停機、監控用。操作站電腦配置：西門子工控機，因特爾雙核2.0以上，2G 內存，500G 硬盤 可讀寫光驅28、 配22#顯示器、鍵盤和鼠標。3、操作站電腦與PLC以太網通訊方式4、新PLC站與現有PLC站通訊為光纖以太網方式，提供西門子2光4口光電交換機1臺和2光12口光電交換機1臺。5、組態軟件用西門子WINCC V6.2，編程軟件用step7 V5.4。6、上位機畫面配合招標方與現有系統整合。7、兩PLC之間聯鎖信號以硬接線方式。8、電機定子電壓、電流、頻率、功率，勵磁電壓、電流，變頻器溫度、變頻器故障信息、變頻器累計運行時間須在操作站監控電腦畫面實時顯示，同時要有趨勢、報警、歷史數據查詢、操作事件記錄功能。冷卻系統運行狀態及水壓、流量、溫度等數據也應在操作站電腦主控畫面上監控。9、變頻器主要信號29、通過端子輸出，硬接線進PLC，同時具備DP通訊接口，變頻器運行狀態、故障信息、報警信息等需通過硬接線或DP通訊方式在操作站顯示記錄并可供查詢。4.5.2. DCS自控系統改造設備清單序號設備名稱規格型號品牌數量單位PLC柜1電源模塊（5A）6ES7 307-1EA00-0AA0SIEMENS1塊2CPU模塊CPU 3156ES7 315-2EH13-0AB0SIEMENS1塊3MMC 512K微存儲卡6ES7 953-8LJ20-0AA0SIEMENS1塊4導軌530mm6ES7 390-1AF30-0AA0SIEMENS1塊5數字量輸入模塊（16DI/16DO）6ES73231BL000AA30、0SIEMENS1塊6模擬量輸入模塊（8AI/8AO）6ES73271BH000AB0SIEMENS1塊7開關電源S-250明緯1個8斷路器S202-C10ABB1個9斷路器S201-C6ABB4個10繼電器MYJ4 24DCOMRON16個11門限開關XZ7-310國產1個12熔斷保險2A正泰5個13端子瑞聯150個14日光燈30W國產1個15冷卻風扇195*195mm國產1個16柜內配件CMK1項17PLC柜體(前開門）2200800600（H*W*D)國產1個18人工及輔材、運費庫馬克1項 上位機系統1監控電腦DELL OptiPlex 3010 DELL1臺2組態軟件開發+運行版51231、點V6.55組態王1套3光電轉換器2光口6電口IES608-2F三旺1臺4網線超五類屏蔽雙絞線國產1卷5現有PLC增加模塊6ES7 422-1BH11-0AA0西門子1塊6操作臺、座椅國產1套7安裝輔材插座、斷路器、端子等CMK1個5. ES9000S高壓變頻技術規格ES9000S系列10kV同步機專用高壓變頻節能寶是直接高壓輸入輸出型變頻節能控制裝置，可以直接驅動10kV高壓電動機；它采用了先進的功率單元串聯疊波技術和多電平PWM技術等，消除了絕大部分諧波電流，具有完美的輸入輸出波形。其輸入輸出諧波完全滿足IEEE519-1992和GB/T14549-2002 電能質量、公用電網諧波對諧波含32、量的嚴格要求，無需安裝輸入輸出濾波器便能使電網和周邊用電設備免受諧波干擾。主要性能指標如下表：高壓輸入電壓范圍10kV(-20%+15%)頻率范圍50/60Hz10%高壓輸出輸出電壓010kV輸出頻率及精度050/60Hz, 0.01Hz輸出波形多電平PWM正弦波,總諧波畸變率THD 98.5%，含變壓器的整機效率97%功率因數整個調速范圍內0.95， 額定負載時0.97輸出過載能力110%可長期穩定運行，120%/1min,150%/2s,200%立即保護電源允許掉電時間200ms，輕載時時間更長。平均無故障運行時間100000h 控制控制方式空間矢量控制正弦波PWM控制加減速時間1-36033、0S開關量輸入/輸出11路/10路模擬量輸入4路(0-5V,420mA)模擬量輸出3路(可選010V，420mA)通訊RS485接口，遵循Modbus協議，可選PROFIBUS-DP和以太網等接口控制電源單相220V AC環境使用場所室內，無爆炸性或腐蝕性氣體，無導電粉塵，無油霧運行環境溫度0+40儲運溫度-40+70環境濕度90%(無凝露)海拔高度1000米，高于1000米需降額使用其他保護功能過電流，過載，短路，三相電流不平衡，瞬時掉電，輸入、輸出缺相，過壓，欠壓，本體過熱，變壓器過熱，外部故障停機，功率單元自動旁路冷卻方式強迫風冷，也可根據用戶要求提供水冷-空氣閉路循環的冷卻方式用戶界面34、全中文 WINDOS 操作平臺，10寸全真彩顯示觸摸屏防護等級IP31噪音10萬小時。功率單元故障平均修復時間MTTR10分鐘。高壓變頻器的柜頂安裝有德國EBM長壽命風機，通風散熱好。風冷系統的平均無故障運行時間大于裝置的平均無故障運行時間。n 絕對可靠的控制電源供電標準配置雙回路控制電源冗余供電（1路內部220VAC和1路外部220VAC），其中內部控制電源取自輸入側隔離變壓器的一個附加副邊繞組，只要高壓主電源有電，控制電源就不會失電；當高壓主電源失電時，外部220VAC電源繼續供電。可選的外部220VDC控制電源輸入是專門為高壓室直流屏電源系統設計的，方便從直流系統獲取穩定的控制電源。可選35、配UPS，以獲得更穩定的控制電源。n 功率單元旁路運行當某個功率單元故障時，功率單元自動旁路功能動作，三相輸出電壓自動平衡，變頻節能寶繼續運行。提供有1級和2級旁路功能。單元旁路后，可根據當前負載的輕重自動修改壓頻比，同時自動提升工作單元輸出電壓，以便盡可能地減小降額百分比，維持較高功率輸出。n 完善的可靠性結構設計一體化輸入干式隔離變壓器，H級絕緣，高可靠設計。變壓器柜配置有溫控儀，柜門前面板有數碼溫度顯示表，可以監控三相繞組溫度（循環顯示）。變壓器柜和單元柜設有門限開關，帶電開門時系統會自動聲光告警，柜頂有告警旋燈。控制柜內可選防低溫凝露加熱裝置，允許在低溫潮濕的地區長期運行。柜體進行電磁36、屏蔽處理，滿足EMC的嚴格要求。柜與柜之間通過柜體側立柱由螺栓緊固，柜子可分開吊運。 l 高可靠性的高壓變頻器品質過硬的國際領先知名品牌關鍵器件是保障的基礎ES9000高壓變頻器所采用的主要關鍵器件品牌如下： 關鍵器件源自歐洲著名品牌，品質優秀卓越保證序號名稱生產廠家1電力電子大功率IGBT模塊德國英飛凌2整流模塊日本三社/美國美高森美3驅動模塊日本三菱4冷卻風機德國EBM5光通訊模塊美國安捷倫6PLC及其擴展模塊德國西門子l 高可靠性的變頻節能寶更高的屏蔽設計、更可靠的抗干擾措施n 功率單元和柜體側板采用敷鋁鋅板，抗干擾能力強，對外界無干擾n 光纖通訊，完全電氣隔離，抗干擾能力強。n 柜體進37、行電磁屏蔽處理，滿足EMC最苛刻的工業應用要求，變頻設備本身對外界無干擾。n ES9000變頻器柜內的全部功率單元箱體采用敷鋁鋅板材，不僅保證了變頻系統的良好屏蔽和抗干擾能力，而且外觀美觀大方，彰顯ES9000的尊貴與大氣。n 直流無感母排及正負母線疊加技術不僅降低機器本身產生的雜生電感，最大限度的發揮功率器件的效用，同時減少機器本身對外圍設備的干擾。l 人性化的變頻節能寶TMn 工業級漢化、互動、人性化觸摸屏界面，方便觀察和操控。10寸全真彩色顯示和觸摸操控大屏幕，WINDOWS 2000操作平臺，可選中英文監控操作界面。n 面板具有操作鎖定功能，防止非法操作。n 可監控多種狀態變量：電壓、38、電流、頻率、工藝參數（壓力、流量、液位、溫度等）、連續運行時間、累積運行時間等。n 可選配語音聲光報警器，可實現：l 變頻節能寶重故障跳閘提示；l 變頻節能寶輕故障預報警提示；l 變頻節能寶定期維護、保養預警提示；n 標配故障單元自動旁路功能，可確保在功率單元出現故障時，變頻節能寶降額繼續運行，從而減少了器件故障對生產造成的影響，確保生產的連續性。n 可互換的模塊化抽屜式功率單元，方便檢修和維護。n 內置工藝過程參數智能PID閉環控制功能,無需外加控制器即可實現閉環調節。n 可不接高壓主電源完成控制邏輯調試，方便現場調試和維護。n 基于國內的實際情況，變頻器本身應標配工廠宏、手自動宏、三線制宏39、PID宏等常用的標準控制宏，一選即用、方便調試，簡化設計和現場施工接線工作量。l 比普通高壓變頻器更節電的高壓變頻器TM 獨有的最佳節能控制功能，能根據電機參數和負載特性對包括電機在內的系統進行磁通優化，提升包括電機在內的變頻調速系統總效率1-10%，比普通高壓變頻器節能效果更好。l 通用性強的高壓變頻器TMn 不但可以驅動各類變轉矩負載，而且可以驅動常用的各類恒轉矩負載，不僅可以驅動異步電機，亦可驅動各類同步電機。l 先進的控制技術采用類似DTC直接轉矩制控制技術，轉矩階躍響應時間10ms，輸出頻率分辨率0.1 Hz；內置PLC, 開關量、模擬量I/O可編程、可擴展，外部聯鎖邏輯可定義。內40、置PID閉環調節功能，實現對工藝過程參數的閉環控制。PID閉環自動調節與開環手動調節之間可人工切換。l 優良的輸入側特性6KV裝置30以上脈沖輸入，電網側諧波極小。不需要任何輸入濾波器，輸入側諧波含量完全滿足IEEE 519-1992和 GB/T14549-2002的嚴格要求。無需任何功率因數補償裝置，整個工作調速范圍內功率因素大于0.95，額定負載時功率因素大于0.97.l 杰出的轉速跟蹤再啟動功能變頻節能寶開始運行時，能自動捕捉電機的當前運行速度，自動從該速度啟動，然后將速度逐步調整到設定目標值。這一杰出的轉速跟蹤再啟動功能確保了變頻節能寶在啟動時沒有電流沖擊。當發生供電系統瞬間停電或瞬時41、欠電壓時，電動機轉速下降，變頻節能寶能對電動機的轉速自動跟蹤；在供電(電壓)恢復后，變頻節能寶的輸出頻率自動適應電動機的轉速，使正在自由旋轉的電動機平滑地加速再起動，盡快恢復到系統停電前的正常運行狀態，以滿足生產工藝的要求，避免了停產事故的發生，提高了工作效率。l 卓越的輸出側特性多重化正弦波PWM輸出。6kV裝置輸出相電壓13電平，輸出線電壓25電平；10kV裝置輸出相電壓17電平，輸出線電壓33電平；dv/dt小，輸出電壓、輸出電流波形接近完美正弦波，對所驅動的電機無特殊要求，可以驅動普通國產電動機。輸入輸出電纜可采用普通電力電纜，輸出電纜長度可達1000米，如需更長的輸出電纜長度，在訂貨42、時需提出要求。輸出電壓、電流諧波含量小，電機轉矩脈動小，系統運行平穩，運行噪聲低。l 超強的電網電壓波動適應性電網電壓波動在-20%15%內，可正常滿載運行；可承受35%的電網電壓下降而降額繼續運行；在電網瞬間掉電200ms內能維持正常運行，負載不停機。在電網掉電超過200ms時，負載減速降額繼續運行，在電網電壓恢復供電后，變頻器可跟蹤電機轉速再啟動，不影響工藝連續性。l 極高的系統運行效率逆變效率大于98.5%，整機效率大于97%。l 豐富的通訊接口標準配置RS485/MODBUS通訊接口，可選配PROFIBUS-DP、以太網等通訊接口，實現與外圍控制系統及互聯網INTERNET的通訊，提供43、了可選的通過互聯網的遠程監、組態和報警功能及GPRS無線短信功能。l 安全的諧振規避功能ES9000高壓變頻器可以設置兩個共振頻率跳躍點，可以有效地避開機電系統的機械共振頻率，保護拖動系統的安全可靠運行；l 完善的故障處理功能ES9000高壓變頻器具有完善的故障智能診斷、定位和處理功能，對系統所能發生的故障進行分類，按輕重緩急程度分別進行不同的處理，同時實時輸出故障類型及內容，并保存歷史故障記錄。完善的保護功能包括：變壓器過熱跳閘、輸入缺相、輸出缺相、電機過流、輸出三相電流不平衡、電機過載、變頻器過流、功率單元故障、外部故障、閉環運行時反饋信號掉線、柜門聯鎖警告、變壓器超溫警告、負載欠載等，部44、分故障還能聯跳輸入側高壓開關柜。l 獨特的反時限特性功能針對水泥廠高溫風機等這些在運行中容易出現塔踏料、堵轉等特殊性負載，ES9000采用類似ABB專利技術DTC控制的推土機（反時限）特性功能，在踏料發生時，能夠及時限制輸出電流、降低輸出頻率、提高輸出力矩，生產正常后再恢復至設定頻率運行，從容應對此類情況，不停機、不減產。8.6. XX公司在該項目的優勢：1、XX份有限公司是能效自動化專業設備和服務提供商，多年來在此類燒結廠主抽項目積累了非常豐富的項目實施經驗；2、我司方案ES9000高壓變頻裝置采用9單元串聯、54脈沖整流，（單個IGBT的耐壓等級為1700V，），因ES9000設備具備功率單元旁路功能，每相2個功率單元同時故障也可實現90%額定負載運行輸出，同時3個功率單元出現故障可降容運行。這樣機器的可靠性更高，更適用于電廠風機泵類此類關鍵負載，使變頻設備的利用率可達到99%以上，解決目前用戶現場因兩個以上功率單元故障就必須停機的顧慮。