泰钢变频改造整体解决方案20130205-孙胜华制作谭飞审核

编制：孙胜华审核:：谭飞修订：孙胜华版本:V2.1修订日期：2013/02/01泰山钢铁有限公司高压变频节能改造方案烟台东方科技环保节能有限公司2013年02月烟台东方科技环保节能有限公司第2页目录1、项目企业概况及电机系统节能项目分析---------------------------------------------------------------------------------32、东方电子简介---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43、供货范围----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------54、机尾除尘风机、出焦除尘风机、1#喷煤主排风机电气及控制系统技改方案---------------------------------64.1一次回路技术方案--------------------------------------------------------------------------------------------------------64.2控制方式及技术方案-----------------------------------------------------------------------------------------------------74.3变频器系统与开关柜接口信号----------------------------------------------------------------------------------------84.4控制电源---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------85、风机节能分析---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------85.1设备额定参数--------------------------------------------------------------------------------------------------------------85.2设备运行参数--------------------------------------------------------------------------------------------------------------95.3节能分析---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------95.3.1、机尾除尘风机节能计算..............................................................................................................95.3.2、出焦除尘风机节能计算............................................................................................................105.3.3、1#喷煤主排风机节能计算........................................................................................................116、设备外形尺寸及安装方案---------------------------------------------------------------------------------------------------126.1设备外形尺寸------------------------------------------------------------------------------------------------------------126.2设备安装方案------------------------------------------------------------------------------------------------------------12附件1：DF5000变频器特点特殊说明----------------------------------------------------------------------------------------15附件2：变频节能原理------------------------------------------------------------------------------------------------------------20烟台东方电子科技发展有限公司第3页1、项目企业概况及电机系统节能项目分析我方依据泰山钢铁有限公司提供的相关数据，根据贵公司提供的风机参数及系统运行设备能耗情进行节能评估（详细评估过程见方案评估过程部分），节能数据分析如下：序号设备名称额定功率(kW)额定电流(A)运行功率(kW)对应变频功率(kW)节电率年节电量（万kWh)年节电费（万元）年节标煤（吨）备注1机尾除尘风机125091753.42517.3120%128.3877.03475.01单台设备数据2出焦除尘风机90062.7312344不建议进行变频改造31#喷煤主排风机63044.3360574.62项目平均节电率20%项目合计年节电量(万kWh)128.38项目合计年节电费(万元)77.03项目合计年节标煤(吨)475.01注：平均电价为0.6元/kwh，1kwh=370g标煤，详细计算过程见风机节能分析部分。通过高压变频器驱动电动机运行，还具有许多其它潜在效益：改善当前控制精度，改善生产工艺流程，提高控制精度，降低检修维护费用；实现软启动(降低冲击电流、减少设备磨损、延长寿命)；提高网侧运行功率因数（≥0.95），改善电能质量，改善运行环境（降低噪声）等……烟台东方电子科技发展有限公司第4页2、东方电子简介东方电子集团有限公司是一家集科研开发、生产经营、技术服务、系统集成于一体的大型高新技术企业集团，是中国能源管理系统解决方案的主要供应商之一，致力于为客户提供“绿色能源解决方案”。公司总资产22亿元，员工2000余人，硕士231人，博士及在读博士32人，其中拥有本科及本科以上学历者占员工总数的75％。中国通过发改委审核的第一批节能服务公司深交所上市公司（股票代码：000682）中国软件产业百强企业第25位中国节能产业协会EMCA常务委员单位国家经贸委、税务总局、海关总署认定的“国家级企业技术中心”国家人事部、国家经贸委确认的博士后科研工作站中国电力企业联合会理事单位……东方电子主营业务是给电厂、电网以及最终用电客户整个电能量传送过程提供自动控制整体解决方案，具体包括：从发电侧到用电侧系统集成的能源管理解决方案保护及综合自动化系统解决方案、数字化变电站；电能量采集及计费自动化系统；RFID射频识别系统解决方案；高低压变频节能系统解决方案；智能电源系统；移动监控系统、轨道交通综合自动化控制解决方案工业控制系统解决方案；楼宇节能解决方案；天然气计量自动化；电线电缆产品；企事业单位信息化解决方案、视频会议解决方案；烟台东方电子科技发展有限公司第5页3、供货范围根据设备参数及运行参数，我方选择以下型号的DF5000型高压变频器系统对风机进行改造，供货清单如下：序号名称型号规格数量说明1高压变频器系统DF5000-Y10/92-S-P-S1-1单元柜1套机尾除尘风机变压器柜一拖一手动旁路柜随机备品备件清单：序号名称型号规格数量制造厂产地1功率单元ECM-961个东方电子烟台2熔断器RGS7-7002个东方电子烟台3过滤网与变频器配套1套东方电子烟台注：每套变频器配置包括一台单元柜（含控制柜）、一台变压器柜、一台旁路柜。烟台东方电子科技发展有限公司第6页4、机尾除尘风机、出焦除尘风机、1#喷煤主排风机电气及控制系统技改方案针对泰山钢铁有限公司提供的风机工况特点及工况要求，原有工频一次回路的基础上，为风机增加一套含‘一拖一手动旁路柜’的高压变频器系统，通过新增的高压变频器系统，使风机可以在变频运行状态和工频运行状态间进行自动切换，即使在变频器发生故障时，可以自动切换至工频运行；当变频器检修完毕时，也可一键自动切换至变频运行。保证不因增加高压变频器系统而降低原有系统的整体可靠性。4.1一次回路技术方案根据现场情况及工况要求，采用如下一次回路技术方案：变频器输入变频器输出高压带电显示仪旁路柜变频器柜高压变频器系统用户高压母线用户电机图1变频改造后一次主回路图在以上主回路图中，虚线框内为配备手动旁路柜的高压变频器系统，QF0为原有高压开关柜内的高压断路器，QS1、QS2为手动隔离开关（QS2为单刀双掷隔离开关，状态分为QS21、QS22状态），电机可以实现手动旁路。QS1闭合，QS2处于QS21状态时，电机可由变频器控制调速运行。QS1断开，QS2处于QS22状态时，电机可切换回原有工频运行状态，同时变频器可完全和电网脱离，便于维护与检修。烟台东方科技环保节能有限公司第7页同时为保证系统可靠安全运行，高压变频器系统具备机械互锁和电气互锁：工频回路与变频回路互锁：QS2在同一时刻只能处于QS21状态或QS22状态，能够避免高压电源直接输入到变频器输出，避免对变频器造成损坏；变频回路的合闸闭锁：将变频器合闸允许信号与手动旁路柜的变频回路开关位置串联，然后将信号串入到上级开关柜中QF0的合闸允许回路中（当QS1闭合，QS2处于QS21状态且变频器允许合闸时允许QF0合闸，此时处于变频运行状态；当QS1断开，QS2处于QS22状态时允许QF0合闸，此时处于工频运行状态；其余状态下不允许QF0合闸），可以实现在变频器不具备合闸条件或变频回路隔离刀闸位置不到位时，不允许上级开关柜中QF0合闸，最大限度保证人员及设备安全；变频重故障跳闸联锁：将变频器重故障信号与手动旁路柜的变频回路开关位置串联，然后将信号并入到上级开关柜QF0的跳闸控制回路中，在变频运行状态下若变频器发生故障，能自动跳开上级断路器QF0，然后实现手动切换至工频运行，同时在故障消除前不允许再次变频器合闸。高压变频器系统变频/工频运行状态在柜体上有明显的标识，电气联锁和机械联锁共用，能够最大限度的保证操作及运行中的人员安全和设备安全。同时变频器配备完善的保护功能，只需保持对电机原有的保护及其整定值不变即可实现对电动机及变频器的保护。4.2控制方式及技术方案DF5000系列高压变频器有丰富的控制方式，在本项目中，根据现场情况及工况要求，采用如下控制方式：本地控制：就是在变频器本机上进行操作，包括柜门按钮操作和触摸屏操作。本地控制时，任何操作都必须通过触摸屏进行,参数设置、功能设置、故障查询、预充电