西门子G150变频器在循环水泵的应用

总第118期山西冶金Total 1182009年第2期SHANXI METALLURGYNo.2, 2009文章编号:1672-1152(2009)02- 0059-02西门子G150变频器在循环水泵的应用王建军(山西太钢不锈钢股份有限公司，山西太原030003 )摘要:西门子 G150变频器在水处理泵上的应用,不仅提高供水泵供水系统的稳定性和氧枪装置的安全性,同时,达到了节约电能的目的,取得了良好的经济效益。关键词:变频器供水泵节电中图分类号:TN761.2文献标识码:B收稿日期:2009-11-12山西太钢不锈钢股份有限公司(以下简称太钢)图1显示了变频器控制和阀门控制水泵所消耗供水厂新炼钢水处理泵站转炉氧枪供水泵组担负着的不同功率,还可以清楚地看出在水泵流量为额定新炼钢1号、2号转炉主副氧枪冷却水的供应任务。1流量的60%时,变频器控制与阀门控制相比,功率号、2号转炉氧枪供水泵组共有6台水泵,正常运行时下降了60%。所以水泵仅靠阀门控制是远远不够4台开机,2台备用,每台电机容量为185 kW。的,进行变频器控制的节能改造是十分必要的。新炼钢1号2号转炉主副氧枪用水情况极不稳根据电动机转速的原理:定,需要频繁改变氧枪的用水量,造成系统压力波动幅: n= ( 6OfP) x(1-S)rmin. (1)度较大(从12 MPa波动到2.0 MPa,正常运行压力为式中,n为电动机转速,r/min;f为电动机定子供电频1.6 MPa左右)。大的波动压力对供水设备及供水管线率,P 为电动机极对数,S为电动机转差率。的安全运行造成严重的影响。同时,电机长期处于工频由式( 1)可知,在电动机极对数、转差率不变的运行极浪费电能,为此需要对其进行变频改造。情况下,电动机转速与供电频率呈线性关系。另外，1调节水泵转速的节电原理磁通密度和输出力矩是电动机必须保证的两个关键采用交流变频技术控制水泵的运行，是目前水指标,决定于定子供电电压和频率的比值Ulfo因此,泵系统节能改造的有效途经之- -。图1绘出了阀门电动机调速过程中,在降低频率的同时,还要降低供控制调节和变频调速控制两种状态的水泵功率消耗电电压，这就需要变频装置实现频率与电压协调控与流量关系曲线。制。变频装置在调速过程中从高速到低速都保持有阀门控制不大的转差率,因而具有高精度、宽范围和高效率的100调速性能。对于水泵来说，流量Q与转速n成正比，of扬程H与转速n的二次方成正比,而轴功率P与转是70速n的三次方成正比。它们之问的关系变化:当采用50}变频调速时,可以按需要升降电机转速,改变水泵的0性能曲线,使水泵的额定参数满足工艺要求。根据风能量节约机、水泵的相似定律,变速前后流量、水压功率与转兴300o速之间关系为:0}变频器控制Q1Qz=n/n2，(2)HlH=(n/n2)2 ,(3一408水泵流量1%P/P=( n/n2)*.(4)圈1水泵功宰消耗与流量 关系曲线式中,中国煤化工、轴功率。作者简介:王建军( 1972-),男,太钢不锈钢股份公司装YHC N M H GJ知,用变频调速备部工程师,从事电气自动化专业管理。Tl:0351-301656，6的方法来减少水泵 流量进行节能改造的经济效益十E- -mail:wangjianjun0628@snia com.cn分显著。当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动山西冶金第32卷●60●E-mail:yejinsx@126.com机的所需功率按转速的三次方下降;当水泵转速下变频器进行控制实现恒压运行,杜绝过压运行,消除降到额定转速的90%,即F=45 Hz时,其电动机轴功安全隐患。率下降了27.1%,水泵节电率为27.1% ;当水泵转速(3)使用SINAMICS C150产品规格为6SL3710下降到额定转速的80%,即F=40 Hz时,其电动机轴-1GE33- -8AA0 -ZZ=L26+M21变频器额定功率为功率下降了48.8% ,水泵节电率为48.8% ;当水泵转.200 kW。速下降到额定转速的70% ,即F=35 Hz时,其电动机3结语轴功率下降了65.7% ,水泵节电率为65.7% ;当水泵项目投资40余万元，于2008年4月改造完成转速下降到额定转速的60%，即F=30 Hz时,其电动投入使用后,供水质量明显改善，系统压力保持在机轴功率下降了78.4% ,水泵节电率为78.4%。( 1.6士0.05 )MPa,消除了压力波动对供水设备及供2改造方案水管线的安全运行造成的影响。同时,稳定运行3个(1)安装2台200 kW(1号、2号转炉氧枪供水月后,2008年8月初经过电表统计和计算,每月节泵各增加1台)西门子C150变频器柜,采用出线接电45 000 kW.h,创造了可观的经济效益。根据公司触器控制，将接触器的出线与1台185 kW电机相内部的电价,每年可节约电费(45 000x 12x 0.456 )连,工变频回路的控制电源通过转换开关进行切换。24.6万元,2 a内即可收回投资。(2 )将出水总管的压力信号(4~ 20 mA)引至(责任编辑:苗运平)PLC,将PLC的输出(4~ 20 mA )通过DP网线送至Power. -saving Application of Siemens G150 Converter inCirculating PumpWANG Jianjun( Shamxi Taigang Stainles Steel Co. Ltd, Taiyuan 030003， China )Abstract: By application of Siemens G150 converter in circulating pump. not only the stability ofwater supply system and oaxygen-spear's safety were improved, but also power-aving was achieved.Favorable economic effectiveness was acquired.Key words:converter, water supply pump, power saving(上接第43页)Operating Practice in BF Hearth Chill of No.1 at New LingangXUE Airong WEI Zhijun XV Qiusheng( Shanxi New Lingang Iron & Steel Co. Ltd., Linfen 041000, China )Abstract:The Hearth Chill accident is taken in Blast Fumace No.1 at LISCO as an example,operation practice was analyzed and summarized in order to use for reference for similar accident inother enterprisesKey words: heath chll, operaing practice, metal taphd中国煤化工YHCNMHG