節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)保工作歷來是社會的熱點問題，也成為2009年全國“兩會”關注的焦點。溫家寶總理在政府工作報告中強調要毫不松懈地加強節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)保工作，其中包括要大力發(fā)展發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和積極發(fā)展核電、風電、太陽能發(fā)電等清潔能源。清潔能源包括可再生能源，如水電、風電、太陽能、生物能（沼氣）、海潮能等，顧名思義，可再生能源不存在能源耗竭的可能。近年來，中國清潔能源特別是風電確實獲得了迅猛發(fā)展。中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《2008年全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報》顯示，2008年，風電裝機已達1200萬千瓦，連續(xù)3年翻番，提前實現(xiàn)了2010年的目標，預計2010年將達到2000萬千瓦，而2008年，風電基建投資完成額增長88.10%，風電發(fā)電量為128億千瓦，同比增長126.79%。其實，不僅僅是國內，以風電、核電為領頭羊的清潔能源，在全球范圍內都將成為投資瓦軸生產(chǎn)的最大精密轉盤軸承。制造熱點。據(jù)悉，全球清潔能源投資已經(jīng)從2004年的300億美元上升至2008年的1550億美元。眾所周知，在傳統(tǒng)化石能源稀缺和環(huán)保問題越來越突出的情況下，清潔能源具備了不僅能滿足人類的能源需求，并且具有環(huán)境保護和改變整個經(jīng)濟發(fā)展方式等優(yōu)勢，在此背景下，風電應運而生。


風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動了新能源裝備制造產(chǎn)業(yè)的快速興起，國內風機總裝排名前三的華銳科技、金風科技、東汽集團和葉片制造排名前三的中復連眾、中航惠騰、中材科技等21家風電裝備制造企業(yè)已全部入駐“甘肅酒泉新能源裝備制造產(chǎn)業(yè)園”,2010年計劃達到產(chǎn)銷風機1000套、葉片1000套、塔筒1000套的能力。其中，華銳風電科技(甘肅)有限公司發(fā)展勢頭強勁，產(chǎn)銷兩旺，從建廠到風機下線用了110天時間，一天下線10臺，創(chuàng)造了一天銷售1億元的佳績，已累計繳納稅款5962萬元。僅7月份，該公司就實現(xiàn)增值稅3429.42萬元，創(chuàng)造了酒泉市肅州區(qū)國稅局單筆稅收收入最高入庫記錄。

資源換市場，風機銷售放量中。公司通過與地方政府合作開發(fā)的方式，提前鎖定風能資源。據(jù)不完全統(tǒng)計，在手風資源已超過240萬千瓦。公司2008年風電機組銷售額為0.50億元，2009年為4.94億元。從我們跟蹤的訂單情況看，2010年風機業(yè)務收入有望達到15億元。至于市場擔心的風機降價問題，我們認為，公司這種資源換市場的模式將有助于建立產(chǎn)品定價上的優(yōu)勢。

　　盈利預測及投資評級。預計2010-2011年EPS分別為0.67元、0.93元，按照6月17日收盤價13.63元計，對應的動態(tài)市盈率水平分別為20倍、15倍。2010年及“十二五”期間，以城市電網(wǎng)改造、農(nóng)村電網(wǎng)升級為主線的配電網(wǎng)建設是電網(wǎng)公司投資重點之一，公司的風機業(yè)務今、明兩年進入放量階段，我們看好公司未來的發(fā)展，給予“增持”投資評級。

1、引言 

    一次抽引風機作為轉爐煉鋼的核心設備，其安全高效穩(wěn)定運行關乎整個煉鋼系統(tǒng)是否穩(wěn)定順行。同時作為煉鋼煤氣回收的關鍵設備，一次抽引風機還影響整個煉鋼的環(huán)保、能源回收以及負能煉鋼的實現(xiàn)，因此，保證一次抽引風機的穩(wěn)定高效成為一個煉鋼廠首先要考慮的問題。濟鋼集團第三煉鋼廠現(xiàn)有120噸轉爐3座，與之相對應的是3臺一次抽引風機，在實際應用中由于一次抽引風機的各種故障多，影響轉爐的正常生產(chǎn)，為了徹底的解決這一困擾生產(chǎn)的問題，三煉鋼決定新上一臺備用一次抽引風機作為其他3臺風機的備用風機。濟鋼第三煉鋼廠的3座轉爐分兩期工程投產(chǎn)，由于工程原因兩期工程所采用的工業(yè)以太網(wǎng)不在同的網(wǎng)段上，而新上的備用風機又必須對所有風機備用，因此我們必須實現(xiàn)PLC跨網(wǎng)段通訊。模板、電源和底板。CPU是基于486、586和Pentium 處理器的高性能可編程控制器系，兼容 Unit

2、QUANTUM自動控制平臺介紹 

2、1  硬件平臺簡介 

    Quantum 系統(tǒng)是具有數(shù)字量處理能力的專用計算機系統(tǒng)。Quantum 具有模塊化、可擴展的體系結構，用于工業(yè)和制造過程實時控制。它包括 Quantum 系列CPU、I/O模板、I/O接口、通訊y Pro 軟件。CPU 中實現(xiàn)的部分特性有：

● 優(yōu)越的掃描時間和 I/O 吞吐量。

● 處理定時中斷和基于 I/O 的中斷的能力。

● 可處理快速任務和主任務。

● 可通過 PCMCIA 內存擴展卡進行內存擴展。

● CPU 中內置多種通信接口。

● 在高端型號的前面板上，配有用戶友好的診斷和操作 LCD 顯示屏。

    Quantum系統(tǒng)為開放的、基于標準的網(wǎng)絡連接和現(xiàn)場總線連接，提供多種選擇。Quantum支持的網(wǎng)絡包括：Modbus Plus 、 Modbus 、TCP/IP、SY/MAX 以太網(wǎng)模塊、遠程 I/O 模塊、熱備模塊 (Concept/ProWORX)等等。這些網(wǎng)絡的組合可用來保證具有簡單的、高性能的通訊結構，緊密地滿足計算機和控制器連接的集成要求。

    TCP/IP以太網(wǎng)是我們風機系統(tǒng)所采用的通訊方式�？缇W(wǎng)段實現(xiàn)系統(tǒng)通訊是我們此次電氣系統(tǒng)改造的重點，Quantum自動控制平臺給我們提供了功能強大的以太網(wǎng)模板，NOE771XX系列產(chǎn)品。該系列能夠兼容Unity Pro、Concept、ProWORX等軟件，具有標準網(wǎng)頁、Modbus TCP 報文、I/O Scanning 服務、FDR 客戶端、SNMP 管理等功能。

2、2軟件平臺

    施耐德的Concept軟件平臺是基于施耐德Quantum硬件平臺的PLC組態(tài)編程軟件，功能實用強大，是一款成熟的軟件平臺。

    Concept 符合國際標準規(guī)定IEC 1131-3，提供統(tǒng)一的配置環(huán)境。開發(fā)Concept的指導原則是，所有系統(tǒng)配置程序以及所有編輯器都應具有相同的外觀和感覺。配置的大多數(shù)步驟，尤其是程序創(chuàng)建，都是在不依賴于要編程的PLC 的情況下設計的。整個程序被分成與邏輯結構相對應的若干區(qū)段，Concept 配置工具允許對象( 例如功能塊、步以及轉移) 被輕易地以圖形形式選定、放置或移動。在對象放置過程中，可行性測試已經(jīng)在SFC(順序功能圖/順序語言)編輯器中發(fā)生，因為對象之間的大部分連接都是在放置的過程中自動生成的。在FBD 編輯器(功能塊圖/功能塊語言) 和LD 編輯器(梯形圖)中， 可行性測試在各塊相互連接時發(fā)生。未經(jīng)認可的連接，例如那些在不同數(shù)據(jù)類型之間的連接，在配置過程中就已被刪除�？尚行詼y試在LL984 編輯器(梯形邏輯984)中也是在放置過程中發(fā)生。在IL 編輯器( 指令表) 和ST編輯器(結構化文本)中，未經(jīng)認可的指令可由彩色輪廓線標識。在第一次成功的運行程序以后，程序可以在圖形模式下通過移動連接塊以及文本進行優(yōu)化，以改善顯示。

3、利用QUANTUAM平臺跨網(wǎng)段控制的實現(xiàn)

3、1  實際情況的分析

圖2：理想的環(huán)網(wǎng)拓撲結構

    在Concept硬件組態(tài)表中配置如下圖2：

圖3：PLC NOE模塊配置表

    對于表中所組態(tài)的兩塊NOE網(wǎng)絡模塊，分別組態(tài)不同的網(wǎng)絡地址，如圖4，來實現(xiàn)PLC的跨網(wǎng)段硬件鏈接。

圖4：NOE模塊IP配置

    這樣在硬件的鏈接上我們就完成了PLC級的跨網(wǎng)段，經(jīng)過實際測試，網(wǎng)絡通暢數(shù)據(jù)交換正常。

3、2、2軟件編程實現(xiàn)

    1號轉爐與風機相關的聯(lián)鎖PLC

    2號轉爐與風機相關的聯(lián)鎖PLC

    備用風機啟動寄存器400001

    3號轉爐與風機相關的聯(lián)鎖PLC

    硬件實現(xiàn)后我們要在軟件編程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)流在兩個網(wǎng)段中正常交換，在備用風機中的關鍵寄存器，如風機啟動停止等需要與不同網(wǎng)段中的主控PLC進行聯(lián)通，如圖5。

圖5：關鍵數(shù)據(jù)通訊方式

    如此以來備用風機需要與各個網(wǎng)段上的各個主控PLC建立通道，也就是說備用風機所需要的通道數(shù)是在線風機的3倍，而對于各個主控PLC來說需要同時和備用風機以及在線風機建立通道，各個系統(tǒng)的程序都需要改動，在不影響正常生產(chǎn)的前提下是不可能實現(xiàn)的。為此，我們讓備用風機只與在線風機建立數(shù)據(jù)交換通道，在備用風機投入狀態(tài)下使用原風機的通道與其他主控PLC進行通訊，如圖6，這樣大大降低了改造對于各個主控PLC的影響，也降低了改造的風險。

圖6：數(shù)據(jù)通道實現(xiàn)

    經(jīng)過實際的應用測試，此方法穩(wěn)定可靠的實現(xiàn)了備用風機對于不同網(wǎng)段上的在線風機的備用，并保證了轉爐生產(chǎn)的連續(xù)性。

4、結束語

    通過此次改造，濟鋼第三煉鋼廠備用一次抽引風機順利投入使用，為第三煉鋼廠穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了堅實的基礎。如何更加靈活高效的運用現(xiàn)有的自動化控制平臺，最大化的發(fā)揮其作用成為我們下一步要研究的主要課題。

李桂琴

　　一場針對風機制造商們的質量大檢查正在全面展開。

　　日前，國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山對媒體表示，為了中國風電產(chǎn)業(yè)又好又快地發(fā)展，國家能源局日前組織力量對風電質量問題展開專題調查。“通過此次調查，要堅決查清問題的根源,玻璃鋼負壓風機，堅決杜絕質量事故的發(fā)生。”史立山說。調查的起因據(jù)稱是前一段時期，在我國西北、東北等地區(qū)的不少風機出現(xiàn)質量問題。

　　有關數(shù)據(jù)顯示，到今年年底，中國風電裝機總容量將成為世界第一。國內從2003年開始跨越式發(fā)展的風電產(chǎn)業(yè)，如今是否面臨風機質量問題大面積爆發(fā)的風險?

　　風波乍起

　　11月初開始，各大風電整機廠商相繼接到了國家能源局《關于匯報風電設備質量和運行事故情況的通知》，約請企業(yè)負責人進行面對面的溝通，要求企業(yè)認真開展自查，沒有發(fā)生運行事故的企業(yè)對各自風電設備質量問題進行匯報，而發(fā)生運行事故的企業(yè)，對質量問題、事故發(fā)生的原因和相應改進措施作出解釋。

　　據(jù)知情人士透露，能源局的“緊急召見”名單中，國內主要的風機制造商包括金風、華銳、東汽、浙江運達、國電聯(lián)合動力、廣東明陽、湘電等;外資廠商維斯塔斯、蘇司蘭等同樣在約見之列。

　　針對具體質量問題的調查則由風能協(xié)會具體執(zhí)行。

　　據(jù)已經(jīng)被“召見”的風機制造商負責人透露，國內一些廠家確實存在風機倒塌、著火的個別現(xiàn)象，現(xiàn)在組織調查就是要摸清到底是風機質量問題還是其他的問題，并根據(jù)調查的情況進行相關標準的制定，有針對性地進行行業(yè)規(guī)范。

　　金風科技(22.20,0.90,4.23%)股份有限公司公共事務部總監(jiān)姚雨告訴《中國經(jīng)營報》記者，公司的確被能源局約見，但此次金風科技并未出現(xiàn)有質量問題的風機，能源局約見覆蓋了大部分的主要風機制造商。

　　華銳風電因此前有關媒體報道的兩起風機倒塌事故成為媒體關注的焦點。該報道稱，今年年初在遼寧凌河風電場，華銳兩臺風機發(fā)生事故，造成風機倒塌;8月中旬，在酒泉又有一臺華銳風機在調試中倒塌。

　　對此，華銳風電科技(集團)股份有限公司副總裁陶剛對記者給予了回應。陶剛表示，酒泉的風機倒塌事故是因為裝塔筒的時候，螺栓沒有擰緊，又正好趕上大風天氣所致，屬于施工過程中的事故，跟風機本身沒有關系。而凌河的風機事故原因還在調查中，這次事故是風機著火，現(xiàn)場很難鑒定，目前還不清楚究竟是電纜還是某一部分零配件的問題所造成。而媒體所報道的這兩起事故，只是個別性和個體性的事件，非風機出現(xiàn)系統(tǒng)性、大面積的問題。

　　“目前出現(xiàn)的風電質量問題需高度重視，但不必大驚小怪，任何機械都會有故障問題，而相對于我們全國近五千臺的裝機總量，目前的事故率小于千分之一，質量和安全性能是非常高的，達到了行業(yè)的世界領先水平。”對于外界眾多的指責，陶剛表示很驚訝，“國家能源局目前開展風機質量調查是及時而且必要的，但并不存在國內風機質量問題大面積爆發(fā)的情況。現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展得較快，參與的企業(yè)非常多，有一些比較領先的企業(yè)，也有一些企業(yè)規(guī)模還非常小，很難形成一個完善的研發(fā)、生產(chǎn)和質量監(jiān)督體系。因此，在行業(yè)比較新興，同時存在良莠不齊的情況下，需要國家主管部門加大監(jiān)管力度來全面提高產(chǎn)品質量。”

　　質量隱憂

　　業(yè)界對于國內風機質量的擔憂，此前在眾多場合已有提及。

　　龍源電力集團股份有限公司總工程師楊校生就曾在6月底的亞洲風能大會上明確表示，國產(chǎn)風電機組質量亟待提高。“許多廠家積極提高技術，注重產(chǎn)品質量，講究企業(yè)信譽，但也有廠家技術不精，質量欠佳，有的技術本身就不成熟，流入市場，造成了麻煩和事故的隱患。”據(jù)楊校生介紹，2007年和2008年兩年間，風電場建設受到國產(chǎn)設備交貨不按時、不配套的影響，機組調試時間長，調出來的機組通不過運行考核，風機和項目不能按時投產(chǎn)的困擾，投入運行的機組也多次出現(xiàn)質量和技術故障，如葉片斷裂、主軸問題、軸承問題、齒輪箱故障、電機故障等。“真正的質量問題還沒有完全表現(xiàn)出來，兩年的機組運行還不到機械類設備質量故障的高發(fā)期，更大的麻煩可能還在后面，必須要引起高度重視。”楊校生說。

　　國電風電設備技術研究所副所長秦明則表示，質量調查應該從零部件入手,車間降溫設備，風機并沒有顛覆性的安全問題，只是規(guī)�；�生產(chǎn)以后如何保持質量的穩(wěn)定性問題，但零部件供應商，如齒輪箱、軸承、變槳系統(tǒng)等，質量問題不一而足。“整機廠商應該加強規(guī)劃管理，對供應商的產(chǎn)品質量做排查和梳理，健全自身質量管理體系，同時也要通過國家強制性標準來規(guī)范產(chǎn)品質量。”秦明說。

　　“中國風機在高速發(fā)展，需要相關整機和零部件水平的迅速提高，這是一個大趨勢。”在陶剛看來，質量問題只是國內風機行業(yè)中的小插曲，如果風機真的很不好用，事故頻發(fā)，客戶也不會埋單。“2009年本土產(chǎn)品在國內風機市場份額中占據(jù)80%的絕對優(yōu)勢，這說明國內風機的性價比是受到市場認可的。”陶剛說。

　　技術困境

　　“一般來說，風機投入運行5年以后才是對于整機和零部件的質量真正考驗。由于國內兆瓦級的主流風電機組的投產(chǎn)時間普遍不足3年，所以目前還不存在國內風機質量問題的大面積爆發(fā)。”甘肅省電力公司風電技術中心主任汪寧渤告訴記者，目前國內兆瓦級的主流風電機組表現(xiàn)出的問題主要是，質量不穩(wěn)定，部分機組存在，如齒輪箱漏油、噪音較大和局部溫度較高等一些小的毛病，但這些暫時還沒有對風場運行構成威脅。

　　汪寧渤說，由于酒泉風電基地超大規(guī)模集中開發(fā)、超遠距離外送的技術特點，他們更加關注國產(chǎn)風電機組的低電壓穿越能力、有功控制能力和無功控制能力等技術性能。汪寧渤強調，今年10月中下旬，酒泉千萬千瓦級風電基地配套工程——甘肅河西750千伏電網(wǎng)在投運過程所發(fā)現(xiàn)的一些機組離網(wǎng)問題值得關注,通風除塵。“通過很多次的試驗表現(xiàn)來看，國產(chǎn)的風電機組中，沒有經(jīng)過特殊改造的風電機組都還不具備低電壓穿越能力，難以滿足大規(guī)模風電并網(wǎng)的技術要求，而且在有功控制和無功控制能力上很難滿足大規(guī)模風電基地的需求。”汪寧渤說。

　　在汪寧渤看來，中國風電是大規(guī)模集中開發(fā)的發(fā)展模式，客觀上對風電機組產(chǎn)品的質量以及性能提出了更高的要求。“從長遠來看，國內風機廠家不應該單純考慮價格因素，更應該注重產(chǎn)品質量和性能上的高水平、高標準。”汪寧渤說。

　　此案例為湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司電廠高壓變頻應用的典型案例之一，節(jié)電效果明顯，在安裝后的實際應用運行可靠。其中的旁路方案，DCS 控制的樣板邏輯將為電力行業(yè)和其它行業(yè)的高壓變頻改造提供有力的技術借鑒作用 　　節(jié)能減排是我國的基本國策，國家制定了《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》。為實現(xiàn)規(guī)劃目標，國家啟動了“十一五”國家十大重點節(jié)能工程，電動機系統(tǒng)節(jié)能工程是其中之一。為此，青海橋頭鋁電公司從大局出發(fā)，本著對社會負責的態(tài)度，積極響應國家節(jié)約減排的號召，進一步挖掘節(jié)能潛力，降低發(fā)電生產(chǎn)成本，決定對 #5 電機高壓電動機加裝高壓變頻器改造。 　　#5 爐 電機在工頻狀態(tài)下為保證其滿足最大運行工況的需要，電機容量均按最大需求選取交流電動機，風機均工作在最大工作需求狀態(tài)下，為滿足工況變化的需要，風機采用調整風門擋板的開度來調節(jié)風量的方法。當 機組滿負荷運行時，吸風機入口擋板開度約46% ，能量損失大，風機效率低 ，振動大。同時由于電機電氣控制采用星 / 倍的啟動電流，會導致電動機發(fā)熱，增加了電機維修成本，縮短電機的使用壽命。 　　采用變頻調速控制技術是解決上述問題的重要手段之一。利用高壓變頻器對風機電機進行變頻控制，實現(xiàn)風量的變負荷調節(jié)。這樣，不僅解決了風門調節(jié)線性度差、純滯延大等難以控制的缺點，而且提高了系統(tǒng)運行的可靠性；更重要的是減小了因風門變化造成的壓流損失，減輕了風門的磨損，降低了系統(tǒng)對風道密封性能的破壞，延長設備的使用壽命，維護量減小，改善了系統(tǒng)的經(jīng)濟性，節(jié)約能源，為降低廠用電率提供了良好的途徑。 　　以 #5 爐甲乙引風機為例，現(xiàn)場運行參數(shù)如下： 5#爐引風機根據(jù)理論測算變頻后頻率為32.5HZ，功耗為354kW。 　　節(jié)能率 =(785 ％ 　　單臺年節(jié)電： (785 kWh 　　合計節(jié)電 2 。 　　本工程項目施工單位是經(jīng)社會公開招標方式產(chǎn)生。經(jīng)招標組綜合評議最終確定湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司為本次改造項目的中標單位。 二．工程內容 　　#5爐甲、乙引風機變頻改造工程項目為交鑰匙工程，工程包括：變頻器室土建施工（含電纜溝）；電纜敷設及連接；控制部分DCS邏輯的編程改造；變頻器的調試投運，綜合驗收；節(jié)能評估等。現(xiàn)對改造中主體的旁路配置和 DCS 　　變頻器采用“一拖一手動旁路柜”配置方案：為了充分保證系統(tǒng)的可靠性，變頻器加裝工頻旁路裝置。當變頻器異常不能正常運行時，電機可以手動切換到工頻運行狀態(tài)下運行，以保證生產(chǎn)的需要；其原理圖如下： 　　QF 為用戶側高壓開關柜，由用戶提供； 　　風機電機進行變頻改造后，原先 DCS 系統(tǒng)對風系統(tǒng)的控制方式發(fā)生了根本改變，必須對所有設計一次風系統(tǒng)的順控、自動邏輯和畫面進行全面修改，增加變頻模式下操作、順控啟停、事故聯(lián)鎖、協(xié)調控制等功能。 橋頭鋁電DCS系統(tǒng)使用北京國電智深產(chǎn)品，為充分保證系統(tǒng)的可靠，橋頭鋁電熱工、電氣部門對邏輯控制的每個步驟和細節(jié)都進行了詳細反復綜合考慮，最終得出詳細的控制邏輯。首先在此邏輯中對手動旁路的 3 個 刀閘位置在控制中予以監(jiān)測，確�？煽�；其次對主要發(fā)熱器件進行溫度監(jiān)測；另外加裝緊急停機按鈕，并確保緊急停機直接控制斷開高壓開關。同時工變頻切換時，保證調節(jié)擋板調節(jié)方式一致。此邏輯在安裝后的實際應用中也證明是一套較為全面完整可靠的邏輯，亦為電廠變頻改造DCS 控制的典型樣板邏輯。邏輯控制描述如下： 1 ） DCS變頻正常啟動 　　A、 手動合上 QS1 QS2 ，斷開QS3 ； 　　B、 DCS 開關狀態(tài)顯示 QS1 、 已經(jīng)手動合上 ，QS3 斷開（ 變頻狀態(tài)）； 　　C、 DCS 調節(jié)擋板開度 （小于 5% ）； 　　D、 DCS 發(fā)送的 “ 變頻器就緒” 信號；向 “ 引風機開關合閘允許” 信號； 　　E、 DCS 在接收到 “ 開關合閘允許” 信號后，合 高壓開關； 　　F、 變頻器在接收到 6kV 信號； 　　G、 DCS 在接受到 “ 啟動運行指令 ” 按照設定的時間升頻至給定頻率值； 　　H、 DCS 調節(jié)擋板開度 （大于 95% ）； 　　I、 DCS 可以在變頻器啟動以前將 “ 轉速給定信號 ” 給定到預定值 ； 2 ） DCS變頻正常停機 　　A、 在運行時需要正常停機時， DCS 信號； 　　B、 變頻器接收到 “ 遠方停止” 信號后，運行頻率按照設定的時間降至 變 頻運行 ” 信號， 發(fā)出“跳高壓開關”信號； 　　C、 DCS 在接收到 “ 跳引風機高壓開關” 信號后， 斷6kV 高壓開關； 3 ） 變頻緊急停機說明 　　變頻器控制柜設置 “ 按鈕，可就地緊急分斷高壓開關。 并向DCS提供緊急停機信號； 4 ） 工頻正常運行 　　A、 手動斷開QS1 、 QS2 ，合上 QS 3 ； 　　B、 DCS 開關狀態(tài)顯示 QS1 、 已經(jīng)手動 斷開，QS3合上（工頻狀態(tài)）； 　　C、 按原工頻邏輯執(zhí)行； 5 ） 工頻正常停機 按原工頻邏輯執(zhí)行； 6 ） 變頻工頻切換 　　A、 手動斷開QS1 、 QS2 ，合上 QS 3 ； 　　B、 DCS 開關狀態(tài)顯示 QS1 、 已經(jīng)手動 斷開，QS3合上（工頻狀態(tài)）； 　　C、 手動合上 QS1 QS2 ，斷開QS3 ； 　　D、 DCS 開關狀態(tài)顯示 QS1 、 已經(jīng)手動合上 ，QS3 斷開（ 變頻狀態(tài)）； 變頻器與DCS信號定義 1 ） 變頻器到 DCS : ????　　以上所有數(shù)字量采用無源節(jié)點輸出，節(jié)點容量均為DC220V/5A。 2 ） 變頻器到 DCS 模擬量信號： ????　　調速裝置可以提供兩路4～20mA的電流源輸出，帶負載能力均為250Ω 3 ） DCS 到變頻器開關量信號 : 4 ） DCS 到變頻器模擬量信號： 　　該給定值可以為 4 20 mA的電流源信號（帶負載能力必須大于 250 Ω）。 5 ） DCS 原工頻模擬量信號 ： 7 ） 電氣到變頻： 8 ） 根據(jù)以上信號 DCS 臺） 5.6.5 組態(tài)后可監(jiān)測狀態(tài)如下： 三、項目改造效果 湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司有為#5爐 2 臺 引風機電機上分別加裝一套湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司生產(chǎn)的 6kV/1 440kW 高壓變頻器裝置。 高壓變頻裝置經(jīng)過 50 小時的工頻和變頻運行對比， #5爐甲、乙引風機變頻器投運后節(jié)能效果明顯，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。節(jié)能情況如下： 改造前引風機運行工況 　　 高壓變頻改造后引風機運行工況 高壓變頻改造前后比較 1、100MW工況比較 2、125MW工況比較 經(jīng)查表:08年，額定負荷運行時間約4422小時，低負荷運行時間約：3615小時 經(jīng)查表:09年，額定負荷運行時間約2604小時，低負荷運行時間約：3907小時 A、以08年運行8037小時，額定負荷運行時間約4422小時，低負荷運行時間約：3615小時工況為例，以此為依據(jù)預估年節(jié)能情況： 變頻運行功耗為：643*3615+879*4422=6211383kWh 變頻運行節(jié)能量為：13502676-6211383=7291293kWh 平均節(jié)能率為：（59.04%*3615+44.96%*4422）/8037=51.3% 節(jié)約電費：7291293*0.26=189.6萬 節(jié)約標煤：7291293*0.35/1000=2552噸 二氧化碳減排：2552*2.493=6362噸 碳減排：2552*0.68=1735噸 B、以08年運行6511小時，額定負荷運行時間約2604小時，低負荷運行時間約：3907小時工況為例，以此為依據(jù)預估年節(jié)能情況： 變頻運行功耗為：643*3907+879*2604=4801117kWh 變頻運行節(jié)能量為：10817432-4801117=6016315kWh 節(jié)約電費：6016315*0.26=156.4萬 平均節(jié)能率為：（59.04%*3907+44.96%*2604）/6511=53.4% 節(jié)約標煤：6016315*0.35/1000=2105.7噸 二氧化碳減排：2105.7*2.493=5249.5噸 碳減排：2105.7*0.68=1432噸 C、以08、09年平均運行小時數(shù)7274小時計，取08、09年平均額定負荷運行時間平均3406小時,低負荷平均運行時間為3868小時，以此為依據(jù)預估2010年節(jié)能情況： 變頻運行功耗為：643*7274*53%+879*7274*47%=5480998kWh 變頻運行節(jié)能量為：12147580-5480998=6666582kWh 節(jié)約電費：6666582*0.26=173.3萬 平均節(jié)能率為：（59.04%*3868+44.96%*3406）/7274=52.4% 節(jié)約標煤：6666582*0.35/1000=2333.3噸 二氧化碳減排：2333*2.493=5817噸 碳減排：2333*0.68=1586噸 備注： a、節(jié)約1kWh電量=節(jié)約350g標煤 b、節(jié)約1千克標準煤=減排2.493千克 “ ” 上述節(jié)能情況匯總如下： 1、 以08年運行8037小時工況計算：節(jié)能量為： 7291293 kWh；節(jié)約電費：189.6萬；平均節(jié)能率51.3%;節(jié)約標煤： 2552噸；二氧化碳減排： 6362噸；碳減排： 1735噸。 2、 以09年運行6511小時工況計算：節(jié)能量為： 6016315 kWh；節(jié)約電費：156.4萬；平均節(jié)能率53.4%;節(jié)約標煤： 2105.7噸；二氧化碳減排： 5249.5噸；碳減排： 1432噸。 3、 以08、09年平均運行小時數(shù)7274小時計，額定負荷運行時間平均3406小時,低負荷平均運行時間為3868小時計算，節(jié)能量為： 6666582 kWh；節(jié)約電費：173.3萬；平均節(jié)能率52.4%;節(jié)約標煤： 2333噸；二氧化碳減排： 5817噸；碳減排： 1586噸。 4、 通過變頻改造后，電機啟動電流由原來的 5~8 　　通過此項目實施，橋頭鋁電公司達到了節(jié)能改造目的，并超出預期效果，積累了相關變頻改造項目的經(jīng)驗。 　　本次高壓變頻改造工程節(jié)能的效果良好，工況改善明顯，當年收回投資，超出預期，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時也為湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司今后的項目提供了堅實的現(xiàn)實依據(jù)。 ? 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圣諾變頻器對風機的改造

風機的用電現(xiàn)狀 　　能源是國家重要的物質，能源的供需矛盾已成為制約我國社會主義經(jīng)濟建設的主要因素之一。在能源問題上國務院提出“節(jié)約與開發(fā)并重”的方針，就是依靠技術進步，把節(jié)約能源以解決能源問題作為我國重要的技術經(jīng)濟政策。 　　據(jù)不完全統(tǒng)計，全國風機、水泵、壓縮機就有1500萬臺電動機，用電量占全國總發(fā)電量的40～50%，這些電動機大多在低的電能利用率下運行，只要將這些電動機電能利用率提高10～15%，全年可節(jié)電300億KW以上。 　　根據(jù)火電設計規(guī)程SDJ-79規(guī)定，燃煤鍋爐的送、引風機的風量裕度分別為5%和5%～10%，風壓裕度分別為10%和10%～15%。設計過程中很難計算管網(wǎng)的阻力、并考慮到長期運行過程中發(fā)生的各種問題，通常總是把系統(tǒng)的最大風量和風壓裕度作為選型的依據(jù)，但風機的型號和系列是有限的，往往選取不到合適的風機型號時就往上靠，裕度大于20～30%比較常見。因此這些風機運行時，只有靠調節(jié)風門或風道擋板的開度來滿足生產(chǎn)工藝對風量的要求。風機機械特性為平方轉矩特性，風機運行時，靠調節(jié)風門或者風道檔板的開度來調節(jié)風機風量的方法，稱為節(jié)流調節(jié)。在節(jié)流調節(jié)過程中，風機固有特性不變，僅僅靠關小風門或擋板的開度，人為地增加管路的阻力，由此增大管路系統(tǒng)的損失，不利于風機的節(jié)能運行。 　　采用調速控制裝置，通過改變風機的轉速，從而改變風機風量以適應生產(chǎn)工藝的需要，這種調節(jié)方式稱為風機的調速控制。風機以調速控制方式運行能耗最省，綜合效益最高。交流電機的調速方式有多種、變頻調速是高效的最佳調速方案，它可以實現(xiàn)風機的無級調速，并可方便地組成閉環(huán)控制系統(tǒng)、實現(xiàn)恒壓或恒流量的控制。 　　風機節(jié)電原理 　　如圖示為風機風壓H-風量Q曲線特性圖： 　　n1-代表風機在額定轉速運行時的特性； 　　n2-代表風機降速運行在n2轉速時的特性； 　　R1-代表風機管路阻力最小時的阻力特性； 　　R2-代表風機管路阻力增大到某一數(shù)組時的阻力特性。 　　風機在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1 的面積。由于工藝要求需減小風量到Q2，實際上通過增加管網(wǎng)管阻，使風機的工作點移到R2上的B點，風壓增大到H2，這時風機所需的功率正比H2Q2的面積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機所需的功率增大了。這種調節(jié)方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節(jié)能，是以高運行成本換取簡單控制方式。 　　若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。 變頻改造方案 　　根據(jù)風機配置特作如下變頻改造方案： 　　1）風機上裝設變頻系統(tǒng)（如圖一）； 　　2）設置遠程控制和就地控制兩種方式； 　　3）保留原工頻系統(tǒng)及其聯(lián)動方式，且和變頻器系統(tǒng)互為備用。 　　變頻節(jié)能系統(tǒng)特點 　　1、采用STD圣諾變頻器，調速范圍寬，變頻器調速范圍能適應各種調速設備的要求，頻率范圍0.00-800.00Hz可調； 　　2、控制精度高，變頻器的數(shù)字設定分辨率為±0.01%,模擬設定分辨率為±0.01%； 　　3、動態(tài)特性好，變頻器采用自關斷器件IGBT速度快，且采用SVPWM控制模式，負載電壓和頻率受控變頻器的CPU，故調節(jié)速度快，系統(tǒng)的動態(tài)性能好； 　　4、控制功能強，能滿足各種不同的控制系統(tǒng)，通過端子可與各種頻率設定信號連接，如：0～10V，4～20mA。可通過端子控制正反轉等多種操作；

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收錄時間:2011年01月02日 08:39:49 來源:中國自動化網(wǎng) 作者:

中壓變頻器在除塵風機中的應用

[摘 要]：本文介紹了SIMOVERT MV中壓變頻器在宣鋼煉鋼廠一次除塵風機中的應用。變頻器現(xiàn)場運行情況表明，采用中壓變頻器對轉爐除塵風機進行調速節(jié)能獲得成功，節(jié)能效果明顯。 　　一、概述 　　隨著交流變頻調速技術在各行業(yè)的應用發(fā)展迅速，變頻調速在頻率范圍、動態(tài)響應、低頻轉矩、功率因數(shù)、工作效率等方面是以往的交流調速方式無法比擬的，并且在節(jié)約能源、提高經(jīng)濟效益等方面發(fā)揮了巨大作用。 　　轉爐煉鋼具有顯著的的周期性和連續(xù)性特點，生產(chǎn)一爐鋼需要30-45min，其中供氧(吹煉)過程為15-20min，一半以上為非吹煉時間，此時風機沒有必要高速運行，如將其切換至低速節(jié)能狀態(tài)，可節(jié)省大量能源，同時減少設備損耗，對提高設備利用率也十分有益。目前國內轉爐一次除塵多采用液力耦合器，但由于存在轉差損耗等，節(jié)能效果不理想，且設備故障率較高。交流變頻技術是電氣傳動技術發(fā)展的必然趨勢，它不僅調速曲線平滑，調速范圍廣，效益高，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果好，對風機、泵類設備而言是最佳的節(jié)能手段，平均節(jié)能效果可以達到30%以上。但是在大功率電機上尚未得到推廣。究其原因，主要有二：一是大功率電動機供電電壓高(3～10 kV)，而目前變頻器開關器件的耐壓水平較低，造成電壓匹配上的難題;二是高壓大容量變頻調速裝置技術含量高、維護難度大、造價高，而負載多數(shù)情況下都是直接關系生產(chǎn)、生活的重要設備，大多數(shù)用戶對它的性能和可靠性心存疑慮，不敢大膽采用。 　　我廠通過對多家單位實際應用效果的多方考察，選用了西門子Simovert MV中壓變頻器。  　　二、系統(tǒng)結構及特點 　　西門子SIMOVERT MV中壓變頻頻器擁有以下顯著特點: 　　(1)、SIMOVERT MV系列變頻器采用傳統(tǒng)的交―直―交變頻器結構，整流部分采用12脈沖二極管整流器，逆變部分采用三電平PWM逆變器。該系列變頻器采用傳統(tǒng)的電壓型變頻器結構，通過采用耐壓較高的HV―IGBT模塊，使得串聯(lián)器件數(shù)減少為12個，隨著元件數(shù)量的減少，成本降低，方案變得簡潔，有助于提高可靠性。良好的輸入輸出波形;滿足IEEE-519標準，效率高，使用簡單，便于維護，采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備較強的過載能力。 　　(2)、SIMOVERT MV系列變頻器的逆變部分采用傳統(tǒng)的三電平方式，所以不可避免地會產(chǎn)生比較大的諧波分量，這是三電平逆變方式所固有的。因此SIMOVERT MV系列變頻器的輸出側需要配置輸出濾波器，以獲得具有低諧波分量的基本正弦電流特性以及較佳的轉矩特性，同時電機的損耗可以降到最低。另外HV―IGBT優(yōu)點是每次通斷電的瞬間電流和電壓可以完全控制，dV/dt可以調節(jié)，從而減輕對電機絕緣的損壞。 　　(3)、系統(tǒng)提供多種控制模式，包括線性V/F控制，平方V/F控制，可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制，無測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制等。通過速度反饋選板可構成帶反饋的矢量控制閉環(huán)，從而可大大提高除塵系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。 　　(4)、當該變頻器工作于限流狀態(tài)時，不受輸出短路的影響，這就避免了當發(fā)生電機或電纜短路等故障時，造成變頻器功率元件損壞的現(xiàn)象。 　　(5)、高性能及成熟的全數(shù)字化SIMADYN D控制系統(tǒng)可用作開環(huán)控制和閉環(huán)控制平臺，它具有靈活的標準軟件，速度極快的全數(shù)字化32位信號處理器，便于操控和觀測的良好用戶界面，本地診斷程序以及通過調制解調器的遠程診斷功能。SIMVOERT MV模塊化設計不僅使系統(tǒng)結構十分緊湊，而且也增強了系統(tǒng)的維修便利性，因而提高了系統(tǒng)的可利用率:運行的情況下風扇在半小時內完成更換。不必使用特殊工具，只需5min完成IGBT功率模塊的更換工作，光纖觸發(fā)裝置UEL采用可插式結構。SIMADYND控制板以及供選用的調制解調器接口卡也都是插入式。模塊錯誤信息的時序記憶功能可迅速排除整個傳動系統(tǒng)的故障，例如:斷路器、電網(wǎng)欠電壓或過電壓、變壓器監(jiān)測、風扇故障、電機監(jiān)測，IGBT監(jiān)測、直流環(huán)節(jié)電壓、接地故障監(jiān)測、輔助電壓監(jiān)測。

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收錄時間:2011年01月02日 10:31:51 來源:中國傳動網(wǎng) 作者:

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