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(shí)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(shè)備上的應(yīng)用也越來越廣泛。
1、循環(huán)氨水泵工況特點(diǎn)及存在問題
1.1、循環(huán)氨水泵工況特點(diǎn)
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(jìn)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(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)氨水量?！ ?.2、工頻運(yùn)行存在問題：
兩臺循環(huán)氨水泵電機(jī)均為工頻運(yùn)行，啟動(dòng)電流高，既影響設(shè)備壽命又對電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊。而且工頻運(yùn)行耗電量高，不能隨生產(chǎn)負(fù)荷自動(dòng)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(yùn)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(fù)荷有限。在今2012年年初，結(jié)焦時(shí)間較長，荒煤氣量少，循環(huán)氨水流量無法進(jìn)一步降低，導(dǎo)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(dòng)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(biāo)，如果控制不當(dāng)，整個(gè)凈化系統(tǒng)都將處于癱瘓狀態(tài)。
原設(shè)循環(huán)氨水泵為工頻運(yùn)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(shí)調(diào)節(jié)，將會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水泵壓力過高或過低。如果壓力過高，會(huì)造成泵機(jī)封、電機(jī)燒損；如果壓力過低，會(huì)導(dǎo)致荒煤氣溫度無法控制、集合溫度超標(biāo)，造成初冷、電捕以及煤氣凈化系統(tǒng)的嚴(yán)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(yùn)行的重要設(shè)備，必須保證連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(jī)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(dòng)旁路的方案，基本原理圖如圖下
雙電源手動(dòng)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(dòng)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(jī)組成，其中雙電源手動(dòng)切換柜和高壓變頻器由投標(biāo)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(shí)現(xiàn)自然機(jī)械互鎖②QS1和QS4不能同時(shí)閉合，實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖；QS2和QS5不能同時(shí)閉合，實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖；③變頻器故障時(shí)，聯(lián)跳相應(yīng)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(huì)被電磁鎖自動(dòng)鎖死，除非用專用的鑰匙，不能打開柜門。
3、運(yùn)行可靠性分析
經(jīng)過多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)變頻器控制電機(jī)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(jī)的噪音，改造效果非常明顯：①節(jié)電效果顯著，電機(jī)定子電流從15A降至6A，每天節(jié)約電量為3500度左右。②電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)和泵運(yùn)行狀況明顯改善，延長了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修費(fèi)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(jī)的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制精度高，即保證可生產(chǎn)指標(biāo)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(dòng)，管道漏點(diǎn)明顯減少，降低了檢修工作。
4、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(jì)算），年節(jié)約電量為127.75萬度，按照每度電0.48元計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)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(yán)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(gè)月來，循環(huán)氨水泵的出口閥門全開，運(yùn)行穩(wěn)定，減少了閥門截流導(dǎo)致能源損失，節(jié)能效果明顯，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，延長了電機(jī)、泵及其附屬設(shè)備的使用壽命。實(shí)踐證明高壓變頻器在循環(huán)氨水泵上的應(yīng)用是非常成功的。
達(dá)到目標(biāo)：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(gè)應(yīng)重視的問題，因?yàn)閰⒉畈积R意味著鐵心疊積圖上有間隙，影響空載性能。質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了的允差。實(shí)際操作中有鐵心端面參差不齊超出標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因：①器身裝配時(shí)，鐵軛片沒插進(jìn)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(yùn)時(shí)因震動(dòng)造成級次串動(dòng)。
改進(jìn)措施心疊裝后，裝好裝全、夾緊緊固件；②器身裝配時(shí)，操作者要耐心的插入鐵輒片，精心打齊鐵心端面。
達(dá)到目標(biāo)：鐵心端面平整，參差不齊< 16鐵心表面銹蝕鐵銹是導(dǎo)體，會(huì)使鐵心片間短路并使鐵損增大，銹蝕會(huì)損壞鐵心，質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)卡片項(xiàng)目不全。
改進(jìn)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)卡片。
達(dá)到目標(biāo)：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(biāo)準(zhǔn)中限定油道堵塞面<10%為一等項(xiàng)，技術(shù)條件規(guī)定瓦愣紙板油道搭接不超過一個(gè)愣。但實(shí)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(shí)，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(shí)間長，進(jìn)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(jìn)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(shí)不得壓扁油道，瓦楞搭接應(yīng)符合規(guī)定，布帶要扎緊粘牢件焊裝應(yīng)保證支板的位置正確，鐵心裝配時(shí)應(yīng)保證相間支板與鐵軛側(cè)面的平齊。
達(dá)到目標(biāo)：①線圈制造時(shí)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(diǎn)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(shí)際檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)低壓引線與中性點(diǎn)連線絕緣無保證。
產(chǎn)生原因：（D設(shè)計(jì)上沒給隔板；②產(chǎn)品上裝的隔板厚度太??；③設(shè)計(jì)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(jìn)措施：①設(shè)計(jì)上給出2mm槽形絕緣隔板；②完善內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)、操作者責(zé)任心到位，保證各絕緣尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。
達(dá)到目標(biāo)：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(yīng)有10mm油距。檢驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，操作者裝配中不注意這個(gè)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(jìn)措施：①對操作者進(jìn)行培訓(xùn)和質(zhì)量教育；②完善內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)；③設(shè)計(jì)上采用引線角形護(hù)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(shí)為7mm.實(shí)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(shè)計(jì)出頭與分接線，小產(chǎn)品在同一位置。
改進(jìn)措施：①對操作者技術(shù)培訓(xùn)、質(zhì)量教育；②完善內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)檢驗(yàn)；③a計(jì)上改善小產(chǎn)品出頭與分接頭位置，給出裝配空間。
達(dá)到目標(biāo)：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(jìn)，企業(yè)應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、質(zhì)量管理、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)等方面進(jìn)行必要的完善。
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