湖南浏阳南方水泥有限公司的前身是兆山新星集团湖南浏阳水泥有限公司，兆山新星集团湖南浏阳水泥有限公司成立于2003年，2008年初加盟南方水泥旗下湖南南方水泥有限公司。现有1条日产5000吨新型干法生产线，目前已经批准在筹建1条日产5000吨新型干法生产线。目前企业在湖南长沙的水泥熟料占当地生产能力的40%以上，水泥占当地市场销售总量的35%，生产的普通硅酸盐水泥和商品混凝土，被湖南的高端客户广泛应用于高层建筑、高速公路、武广高铁、港口码头和隧道等重点工程建设。项目改造方案
 用户经过多方调研、比较，最后决定采用采用了深圳英威腾电气股份有限公司的自主研发、生产的多单元串联的高─高形式的CHH100系列高压变频器调速装置。通过双方技术人员的合作，共同制定了增氧助燃系统窑头风机的变频改造方案，改造方案如下：
1、变频器配置
项目 参数 项目 参数
变频器型号 CHH100-0630-10 额定容量 800kVA
额定电压 10KV 额定电流 46A

2、变频器旁路切换控制方式

CHH100系列高压变频调速系统图
 变频器设备接入用户高压开关与改造电机之间，变频调速系统由用户开关、自动旁路柜、CHH100系列高压变频器、高压电机组成。自动旁路柜是由三个真空接触器KM1、KM2、KM3和两个高压隔离开关QS1、QS2组成。电机以变频方式运行时，QS1、QS2和KM1、KM2闭合，KM3断开；电机以工频方式运行时，KM3闭合，QS1、QS2和KM1、KM2断开，QS1、QS2用于变频器维护过程中高压隔离。自动旁路柜严格按照“五防”联锁要求设计，变频输出开关KM2和工频开关KM3互锁，完全能够保证变频调速系统安全运行。
自动旁路方案优点：
根据系统工艺地要求，能够快速地进行变频与工频的切换，确保系统的安全运行。
变频器输入、输出设计有隔离刀闸，便于变频器的维护与检修。
  操作方便，可以就地操作，也可远程操作，易于实现自动控制。
3、变频器控制方式
 经过对原系统进行分析，变频器控制接入原有的DCS系统，由DCS系统来完成正常操作，对原系统的风机控制由原来的挡板调节改为变频器调节，将挡板开到全开位置，而由变频器对电机本身进行调速，调整增氧助燃系统窑头风机的流量、压力。详情见下表：
变频器与水阻软起动柜接口 说明
水阻软起动柜KM接触器
在变频时工作电源 通过变频器的干接点，KM2开关处于合闸时，辅助节点闭合时有效.
水阻软起动柜KM接触器
在工频时工作电源 通过变频器的干接点，KM2开关处于断闸时，辅助节点闭合时有效.
水阻软起动柜工作电源 通过变频器的干接点，KM3开关处于合闸时，辅助节点闭合时有效.
KM接触器工作方式 通过水阻软起动柜KM接触器的干接点，辅助节点闭合时有效.
变频器与DCS系统接口 说明
变频运行方式（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，控制变频器的输入输出接触器闭合
工频运行方式（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，控制变频器的旁路接触器闭合
切断高压电（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，控制变频器的接触器断开
变频器启动（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，变频正转启动。
变频器停止（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，变频停机。
故障复位（DI接口） 干接点，3秒脉冲，闭合时有效，故障复位。
远方速度给定信号（AI接口） 4-20mA对应 0～额定频率，带载能力≥250Ω
运行就绪（DO接口） 常开点，闭合时变频器就绪，表示变频器已待命，具备启动条件
变频工作状态（DO接口） 常开点，闭合时表示变频器输入输出接触器闭合
工频工作状态（DO接口） 常开点，闭合时表示变频器的旁路接触器闭合
变频器运行状态指示
（DO接口） 常开点，闭合时表示变频器、电机正在运行
高压开关合闸允许 常开点，闭合时表示允许给变频器供高压电源
高压紧急分断（1DO） 变频器出现重故障时，节点闭合，自动分断高压开关。接点容量AC220V，1A。
变频器报警指示（DO接口） 常开点，闭合时表示变频器产生报警信号，变频器继续运行。
变频器重故障指示（DO接口） 常开点，闭合时表示变频器发生重故障，可以切换到工频运行。
变频器输出电流信号
（AO接口） 4～20mA 载能力250Ω
变频器输出频率信号
（AO接口） 4～20mA 载能力250Ω
变频器与用户开关柜接口 说明
高压紧急分断 变频器出现重故障时，节点闭合，自动分断高压开关。接点容量AC220V，1A。
DI需要6路； AI需要1路即可满足正常控制要求；
DO需要8路； AO需要2路即可满足正常控制要求。
DI接口输入阻抗：3.3KΩ，与COM形成光藕隔离输入，输入电压只能是系统自带的24V。
DO采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。除特别注明外，触点定义：A公共端、B常闭、C常开。触点容量：AC250V/1A，DC30V/1A。

采用变频调速的优点
1）变频调速节约了原来在挡板截流的能量损耗和水电阻内部发热的能量损耗。
2）实现软起动，对电网和机械负载的冲击大大减小，延长了电机和风机的寿命。3）风机低于额定转速运行，降低了介质对风机扇叶和挡板的磨损，降低了轴承、密封的损坏，减少了维护工作量，电机运行时振动和噪声明显降低。4）采用变频调速，方便自动调节，进行闭环控制，利用调节器输出的4-20mA信号，通过变频器调节电机转速，线性度较好，动态响应快，风量调节平稳，使设备在更经济的状态下安全稳定运行。

变频器改造后的经济效益

1、数据测量

为了对窑头风机系统变频改造后的效果进行评价，现场安装威胜DSS-333电能表测试，在系统投入正常运行一个月后对设备实际使用和节电情况进行了测定和数据分析。

先连续采集3个工频运行的正常生产日用电量，再连续采集3个变频运行的正常生产日用电量，具体数据如下表:

 2、节能收益

通过对以上测试结果表明

可见，投入我公司生产的CHH100系列高压变频器后，该新型干法窑生产中增氧助燃系统窑头风机设备全年节约电费均可达63.60万元左右。另外，由于公司生产CHH100系列高压变频器功率因数可达0.95以上，大于电机功率因数0.89，减少大量无功。并且实现电机软启动，可避免因大电流启动冲击造成对电机绝缘的影响，减少电机维护量，节约检修维护费用，同时电机寿命大幅度延长。减轻了运行人员的劳动强度，深受运行人员和维修人员的欢迎。

3、节能建议

变频器所驱动的设备需要工作在一个良好的状态下。根据我们以往案例的经验，设备的老化、风道的阻塞、漏风会严重影响变频器的节能效果，所以，要定期对设备进行维护、清理阻塞、治理漏风以使变频器达到最佳节能效果

变频器要定期保养和维护，同时应对操作人员进行定期考核及培训，以免由于保养、维护或操作方面的失误造成变频器故障，致使变频器所驱动的设备工作于工频状态下，影响整体节能效果。

结束语

高压变频装置节能效果明显，采用变频调速后，实现了电机的软启动，延长电机的寿命，也减少了管道的振动与磨损；总之，采用了英威腾电气股份有限公司的自主研发、生产的多单元串联的高─高形式的CHH100系列高压变频器调速装置在湖南浏阳南方水泥有限公司新型干法窑生产中增氧助燃系统窑头风机的调速改造中应用是相当成功的。该系列变频器的先进性、成熟、可靠性已得到许多工业应用的证实，是水泥厂节能改造的理想设备，具有很高的推广价值。