變頻調(diào)速是近年來興起的一門成熟的新技術(shù)，它通過改變電源頻率來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，因其具有調(diào)速平穩(wěn)、瞬態(tài)穩(wěn)定性高、節(jié)能等特性，越來越被人們所重視。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在水泵設備上的應用也越來越廣泛。
1、循環(huán)氨水泵工況特點及存在問題
1.1、循環(huán)氨水泵工況特點
凈化分廠一期兩臺循環(huán)氨水泵，一用一備，泵組是將循環(huán)氨水打入集氣管為荒煤氣進行初步冷卻，控制荒煤氣溫度為75～80度之后送入初冷器，根據(jù)荒煤氣量的大小應及時調(diào)節(jié)循環(huán)氨水量?！ ?.2、工頻運行存在問題：
兩臺循環(huán)氨水泵電機均為工頻運行，啟動電流高，既影響設備壽命又對電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊。而且工頻運行耗電量高，不能隨生產(chǎn)負荷自動調(diào)節(jié)，不符合現(xiàn)代企業(yè)“節(jié)能降耗”的管理理念。
循環(huán)氨水泵工頻運行，流量及壓力只能通過旁通閥及出口閥調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)負荷有限。在今2012年年初，結(jié)焦時間較長，荒煤氣量少，循環(huán)氨水流量無法進一步降低，導致荒煤氣溫度極低，曾降至40度（工藝要求控制溫度為75～80度），使得荒煤氣管道內(nèi)焦油氨水混合液流動性極差，存在堵塞荒煤氣管道的隱患。由此可見，荒煤氣溫度是至關(guān)重要的指標，如果控制不當，整個凈化系統(tǒng)都將處于癱瘓狀態(tài)。
原設循環(huán)氨水泵為工頻運行，只能由操作工調(diào)節(jié)泵出口閥門及循環(huán)管閥門開度來控制循環(huán)氨水壓力和流量。如果循環(huán)氨水量發(fā)生變化，崗位人員又不能及時調(diào)節(jié)，將會導致循環(huán)水泵壓力過高或過低。如果壓力過高，會造成泵機封、電機燒損；如果壓力過低，會導致荒煤氣溫度無法控制、集合溫度超標，造成初冷、電捕以及煤氣凈化系統(tǒng)的嚴重堵塞。
2、改造方案
循環(huán)氨水泵組是保證焦化廠煤氣系統(tǒng)正常運行的重要設備，必須保證連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運行。經(jīng)過詳細的技術(shù)和經(jīng)濟論證，決定采用高壓變頻調(diào)速裝置，通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速滿足工藝要求
高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用功率單元串聯(lián)技術(shù)直接輸出10KV電壓，屬高一高電壓源型變頻器，高壓變頻器調(diào)速成套系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)由旁路柜、變壓器柜、單元柜及控制柜組成，系統(tǒng)采用一用一備兩臺泵雙路電源，一拖二手動旁路的方案，基本原理圖如圖下
雙電源手動切換柜一次原理圖
此系統(tǒng)由高壓開關(guān)1QF、2QF、雙電源手動切換柜（由高壓隔離開關(guān)QS1—QS6組成）、高壓變頻器、兩臺高壓電機組成，其中雙電源手動切換柜和高壓變頻器由投標方提供。
說明：①其中QS2、QS3是雙刀雙投隔離開關(guān)，QS5、QS6也是雙刀雙投隔離開關(guān)；實現(xiàn)自然機械互鎖②QS1和QS4不能同時閉合，實現(xiàn)電氣閉鎖；QS2和QS5不能同時閉合，實現(xiàn)電氣閉鎖；③變頻器故障時，聯(lián)跳相應的高壓開關(guān)，柜子的柜門都有高壓閉鎖，高壓電上電后，柜門就會被電磁鎖自動鎖死，除非用專用的鑰匙，不能打開柜門。
3、運行可靠性分析
經(jīng)過多次調(diào)試，實現(xiàn)變頻器控制電機轉(zhuǎn)速隨循環(huán)氨水泵出口壓力的變化而改變，即減少了電量消耗，又降低了電機的噪音，改造效果非常明顯：①節(jié)電效果顯著，電機定子電流從15A降至6A，每天節(jié)約電量為3500度左右。②電機的轉(zhuǎn)速下降，電機和泵運行狀況明顯改善，延長了設備的使用壽命，降低了設備的維修費用。③采用變頻調(diào)速技術(shù)后，由于泵出口閥全開，消除了閥門因節(jié)流而產(chǎn)生的噪聲，改善了工作環(huán)境 ；④電機的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動調(diào)節(jié)，控制精度高，即保證可生產(chǎn)指標穩(wěn)定，又降低了工人的工作量。 ⑤循環(huán)氨水壓力穩(wěn)定，避免了壓力波動，管道漏點明顯減少，降低了檢修工作。
4、產(chǎn)生的經(jīng)濟效益
根據(jù)以上數(shù)據(jù)得知每天節(jié)約電量為3500度左右，月節(jié)約電量為106500度（以30天計算），年節(jié)約電量為127.75萬度，按照每度電0.48元計算，年節(jié)約電費613200元。
5、結(jié)語
隨著市場競爭日益激烈以及國家對節(jié)能減排工作的要求越來越嚴格，節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、提高競爭力對企業(yè)來說尤為重要，該變頻器投入近四個月來，循環(huán)氨水泵的出口閥門全開，運行穩(wěn)定，減少了閥門截流導致能源損失，節(jié)能效果明顯，實現(xiàn)了電機的軟啟動，延長了電機、泵及其附屬設備的使用壽命。實踐證明高壓變頻器在循環(huán)氨水泵上的應用是非常成功的。
達到目標：鐵心片毛刺15鐵心端面參差不齊鐵心端面的平整問題也是一個應重視的問題，因為參差不齊意味著鐵心疊積圖上有間隙，影響空載性能。質(zhì)量分等標準中規(guī)定了的允差。實際操作中有鐵心端面參差不齊超出標準現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因：①器身裝配時，鐵軛片沒插進去；②鐵心裝配夾持不緊，許多緊固件沒裝好或不裝，在起立、吊運時因震動造成級次串動。
改進措施心疊裝后，裝好裝全、夾緊緊固件；②器身裝配時，操作者要耐心的插入鐵輒片，精心打齊鐵心端面。
達到目標：鐵心端面平整，參差不齊< 16鐵心表面銹蝕鐵銹是導體，會使鐵心片間短路并使鐵損增大，銹蝕會損壞鐵心，質(zhì)量分等標準中給出15%的一等品允差范圍。
產(chǎn)生原因：①縱剪后的料卷放置時間太長；②鐵心片剪切后長期不用；③器身裝配前對生銹鐵心不處理；④真空處理后不擦銹；⑤工藝不完善，沒有除銹的規(guī)定；⑥內(nèi)控標準、檢驗卡片項目不全。
改進措施：①完善料卷的防銹工藝；②調(diào)整生產(chǎn)周期，鐵心片不應長期放置，注意存放方法；③完善絕緣裝配、總裝配的除銹規(guī)定；④完善內(nèi)控標準、檢驗卡片。
達到目標：①鐵心表面無銹蝕；②漆膜覆蓋銹跡面<10%. 17油道堵塞油道發(fā)生堵塞，影響線圈溫升，質(zhì)量分等標準中限定油道堵塞面<10%為一等項，技術(shù)條件規(guī)定瓦愣紙板油道搭接不超過一個愣。但實際有許多圓筒式線圈，瓦楞搭接都超過規(guī)定。器身裝配的產(chǎn)品鐵軛絕緣的橫向油道存在堵塞情況。
產(chǎn)生原因：①線圈制造時，瓦榜紙板油道搭接過長，綁扎帶懸浮，拉線太緊使油道瓦楞變矮；②線圈放置時間長，進去異物，端絕緣松散而過厚；③夾件支板不平、鐵軛與夾件發(fā)生位移，造成橫向油道堵塞。
改進措施：①完善技術(shù)條件，對瓦愣油道規(guī)定搭接量；②半成品保管要覆蓋；③操作者要精心操作，端絕緣不松散、不超厚，卷線時不得壓扁油道，瓦楞搭接應符合規(guī)定，布帶要扎緊粘牢件焊裝應保證支板的位置正確，鐵心裝配時應保證相間支板與鐵軛側(cè)面的平齊。
達到目標：①線圈制造時油道無堵塞；②器身裝配的橫向油道堵塞面<20%. 18低壓出線與中性點連線的絕緣不可靠技術(shù)條件要求500V電壓的引線絕緣2mm可無油距，實際檢驗中發(fā)現(xiàn)低壓引線與中性點連線絕緣無保證。
產(chǎn)生原因：（D設計上沒給隔板；②產(chǎn)品上裝的隔板厚度太??；③設計給出隔板與銅母線等寬，存在出線沿端面的沿面爬電；④操作者漏裝或不裝。
改進措施：①設計上給出2mm槽形絕緣隔板；②完善內(nèi)控標準、操作者責任心到位，保證各絕緣尺寸符合標準。
達到目標：500V低壓出線間保證2nmi絕緣。
19高壓引線對地絕緣距離未能保證技術(shù)條件要求10kV高壓引線外包2mm~3mm絕緣，對夾件應有10mm油距。檢驗過程發(fā)現(xiàn)，操作者裝配中不注意這個尺寸，有的產(chǎn)品高壓引線靠在夾件上。
產(chǎn)生原因：操作者不精心或?qū)σ蟛磺宄?br />
改進措施：①對操作者進行培訓和質(zhì)量教育；②完善內(nèi)控標準；③設計上采用引線角形護板。
20高壓引線與分接線之間純油距問題技術(shù)條件規(guī)定ikv引線與分接線之間的純油距，引線包扎2mm~3mm時為7mm.實際工作中許多200kVA及以下產(chǎn)品存在問題，其它容量產(chǎn)品也有距離不夠現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因：①操作者不注意操作或不了解要求；②產(chǎn)品設計出頭與分接線，小產(chǎn)品在同一位置。
改進措施：①對操作者技術(shù)培訓、質(zhì)量教育；②完善內(nèi)控標準，加強檢驗；③a計上改善小產(chǎn)品出頭與分接頭位置，給出裝配空間。
達到目標：高壓引線與分接線之間純油距符合規(guī)定。
綜上所述，中小型變壓器的質(zhì)量尚需改進，企業(yè)應在結(jié)構(gòu)設計、制造工藝、質(zhì)量管理、執(zhí)行標準、產(chǎn)品檢驗等方面進行必要的完善。
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