黄振镇
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摘要:根据现生产要求对23D泵组进行改造，变频器改成PSTX软启动，水泵改成高效离心泵由原来的泵组二用一备改成一用二备,从而达到节能的效果。
关键词: 供水应用 节能改造
一、改造前的状况
江阴兴澄特种钢铁有限公司动力事业部三期水处理分厂闭路水系统为变频器控制。三期变频器室共有12台变频器，其中6台为ACS800-04-0440,两台为ACS800-04-0490,四台为ACS800-04-0035主要控制的泵组为宽板连铸结晶器供水泵组(315KW两用一备，其中一台电机为高压电机）、厚板连铸机结晶器供水泵组(315KW一用二备，其中一台电机为高压电机） 、宽板连铸机二冷水供水泵组(315KW一用两备，其中一台电机为高压电机） 、厚板连铸机二冷水供水泵组(355KW一用一备） 、转炉气化供水泵组（22KW两用一备一预留）
以23D宽板结晶器供水泵组为例，宽板结晶器供水泵组水泵参数为额定扬程为125m额定流量为500 m3 /h，电机型号为Y2VP355L-4型 315KW（2台）YKK450—4型 315KW（1台）。
车间供水要求为1.2mpa流量为800m3 /h，现23D需开2台水泵1台为备用，由于其中有2台变频电机,变频电机存在车间生产情况下无法倒泵，存在安全隐患。
二、现状隐患的分析
闭路水系统供水压力流量没有很大的波动，无需PID调节，不适用变频控制。
根据现场情况对于变频器在闭路系统中运用存在的问题如下：
1、变频器故障率高，设备老旧
2、变频器室内温度高比较难控制（变频器室共有空调五台其中十匹空调四台五匹空调一台,夏季常开三台十匹一台五匹）
3、更换变频器比较耗时
4、变频器保养困难，成本高检修效率低
5、变频器抗干扰能力差
6、系统设计不合理，损失大，造成能源浪费
7、水泵电机低负载运行
8、变频器室在二楼运装变频器不方便
三、改造的具体措施
对于上述变频器问题对系统进行改造，对变频器进行拆除安装软启动（根据ABB手册对软启动进行选型选型为 PSTX840-600-70）。
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软启动器的工作原理：
软启动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，其采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机之间。软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。?
PSTX软启动的优点：
PSTX软启动采用最新技术，适用于标准鼠笼式电机的软启动和软停止。由于电动机每转动一秒都影响重大，因此降低电动机停止时间可以挽救生命。PSTX还可以显著提高工作效率和过程安全性，尤其对于惯性很大的负载。能够确保电动机的可靠性是PSTX系列的主要优势之一。由于可以降低电动机起动时60%的涌流，因此可以大大降低对电动机的机械应力，从而降低维护和维修成本。凭借转矩控制、水泵清洗、低速点动以及多种其他功能，PSTX让电动机起动方案迈上了一个新台阶。例如，转矩控制功能可以通过平稳起动、停止水泵提高生产率，同时还能避免水锤效应。电动机加热功能可以防止起动温度过低，确保电动机能随时起动。PSTX将各个功能全部集成，避免了附加其他设备，因此既可以提高安装效率，还可以节省空间和成本。
安装软启动后23D水泵还需开设2台才能达到车间供水要求,基于水泵为老式离心泵现对23D水泵进行更换，更换成高效离心泵。23D原水泵额定扬程为125m额定流量为500 m3 /h电机型号为Y2VP355L-4型 315KW ，由于23D为闭路系统回水压力有3公斤压力，原水泵为低压力高流量运行，现运行压力为0.9mpa流量为750 m3 /h电机运行电流为520A 水泵为超负荷运行。23D水泵改造后水泵额定压力为0.9mpa流量为850 m3 /h 可以满足单台水泵运行要求。 原（2用一备）现（一用2备）
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对于变频器室在二楼,检修设备不方便这个问题,在变频器室外楼梯口安装单式电动葫芦,可以方便检修备件搬运,加快检修速度,提高工作效率 。
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四、23D改造后的成效
水泵改造以后提高了电机及水泵的使用效率，原23D电机2用1备，2台运行时电流为408A ,405A（电机使用效率73%）。现1用2备电机电流为522A（电机使用效率93%）。23D常开1台变频电机每年用电量约为250万KW可节约电量130万KW合计费用约89.7万 元。
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在车间生产状态下，原变频器室常开5台ACS800-490的变频器，散热量较大，空调需开水冷空调一台、十匹需开两台、五匹需开一台、机旁风机需开两台。空调每小时用电量约为50.9KW一年用电量约为44.5万KW
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变频器室改造后室内空调使用为十匹一台五匹一台每小时用电量约为13.8KW，一年用电量约为12万KW一年可节约32.5万KW电量合计费用22.4万元。
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通过对23D泵组的改造，可以有效的降低泵组全年用电量。还可降低变频器室空调用电量及变频器维修保养费用。预计每年可为分厂节约费用约122万元。
五、结束语
通过本次项目改造,大大提高了设备运行的可靠性，提高了电机水泵的使用效率，设备在投运后取得显著的节能效果。在我们工作中，其实存在着许多可以改善的地方，只要我们用心去发现，我们的办法总比困难多。
参考文献：
[1] ABB（PST/PSTB型）软启动器维修技术标准
[2] ABBPSTX软启动器手册