一， 石化煉油項(xiàng)目中鼓風(fēng)機(jī)的作用

　　在石化煉油工藝過程中，相關(guān)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)需要有一定壓力和溫度的空氣來作必要的工藝處理，要達(dá)到此條件就必須使用風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓縮，所以鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是石化煉油生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備組成部分，而拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率一般都比較大，也是石化行業(yè)中主要的用電負(fù)荷之一。

　　石化煉油廠外觀圖

鼓風(fēng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備介紹

　　高壓開關(guān)柜和高壓變頻軟起動(dòng)器組成高壓電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行和保護(hù)控制。然后電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣壓縮，為煉油工藝中提供必要壓縮氣體。其具體工作流程是：10KV高壓電源通過高壓電纜從變電站引到高壓開關(guān)柜，經(jīng)切換柜與高壓變頻軟起動(dòng)器后到高壓電動(dòng)機(jī)，用來控制電動(dòng)機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)的正常起動(dòng)和安全運(yùn)行。鼓風(fēng)機(jī)的作用是將濾清的空氣進(jìn)行壓縮并送入儲氣罐，然后按工藝要求送煉油設(shè)備現(xiàn)場。

　　二， 項(xiàng)目中鼓風(fēng)機(jī)及高壓配電系統(tǒng)的主要參數(shù)

　　此項(xiàng)目在河北省某石化煉油工程現(xiàn)場，鼓風(fēng)機(jī)采用陜鼓軸流鼓風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為5700轉(zhuǎn)/分，配套電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)為9000KW，電壓等級10KV，額定電流623A，堵轉(zhuǎn)電流4.51倍，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1490轉(zhuǎn)/分，經(jīng)變速箱升速后驅(qū)動(dòng)軸流鼓風(fēng)機(jī)。該系統(tǒng)高壓配電主要電網(wǎng)參數(shù)為110KV變電站提供一條10KV高壓專線，其短路容量為60MVA，整個(gè)項(xiàng)目用電負(fù)荷電力公司按16500KW給定，從變電站到項(xiàng)目所在地還有5公里的架空線纜，在用電高峰時(shí)其電網(wǎng)壓降較大。針對此供電條件及用電負(fù)荷進(jìn)行仿真計(jì)算，得到其結(jié)果后分析，采用一般的降壓軟起動(dòng)器來起動(dòng)此電動(dòng)機(jī)時(shí)(起動(dòng)電流最小有2.5Ie以上)，其電網(wǎng)壓降可能會超過25%以上同時(shí)還會因過流造成電網(wǎng)跳閘，對系統(tǒng)中其它設(shè)備的安全運(yùn)行會有很大影響。而采用高壓變頻軟起動(dòng)器方案來起動(dòng)此電動(dòng)機(jī)(起動(dòng)電流在額定電流以下)，它可以滿足以上電網(wǎng)條件，同時(shí)電網(wǎng)壓降也很小。

　　三， 鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在起動(dòng)過程中對電網(wǎng)系統(tǒng)影響的分析

　　由于鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在其整個(gè)項(xiàng)目中占用功率較大，特別是在起動(dòng)過程中采用一般降壓軟起動(dòng)裝置來起動(dòng)此電動(dòng)機(jī)時(shí)，其起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊是很大的，若起動(dòng)電流參數(shù)設(shè)置不當(dāng)還會導(dǎo)致開關(guān)柜過流跳閘以及電網(wǎng)壓降過大影響其它設(shè)備正常運(yùn)行等問題。在本案中所提供的電網(wǎng)短路容量小及線路過長的原因，此電動(dòng)機(jī)是不可能直接起動(dòng)的，就是采用一般降壓軟起動(dòng)也會電網(wǎng)壓降過大或起動(dòng)過流等原因而影響鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及電網(wǎng)中其它設(shè)備的正常工作。具體歸類分析如下：

　　1，因鼓風(fēng)機(jī)配套電動(dòng)機(jī)功率較大，占整個(gè)線路容量的60%以上，若采用一般的軟起動(dòng)器其起動(dòng)電流達(dá)1500A以上，超過整個(gè)電網(wǎng)給定的電流極限值，電網(wǎng)壓降可能達(dá)25%以上，對主變壓器、高壓線路、控制開關(guān)柜、本機(jī)系統(tǒng)的影響是很大的。特別是本線路電網(wǎng)中其它設(shè)備因生產(chǎn)工藝的需要，在電機(jī)未起動(dòng)前要提前開起來，但是過大的起動(dòng)電流會導(dǎo)致電網(wǎng)壓降很大甚至因過流而跳閘，會造成這些設(shè)備因低電壓和跳閘停機(jī)，給整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的安全使用帶來很多很大隱患。

　　2，由于此電網(wǎng)的特殊供電原因(短路容量小、線路長)，要解決容量小電網(wǎng)壓降過大的問題，只有起動(dòng)電流小的軟起設(shè)備，而采用高壓變頻軟起動(dòng)器是能滿足以上要求的，它能確保電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)其起動(dòng)電流小于500A(小于額定電流)以下，電網(wǎng)壓降只有2%左右，對整個(gè)項(xiàng)目電器設(shè)備系統(tǒng)沒有任何影響和沖擊。

　　3，采用高壓變頻軟起動(dòng)器后也可減少設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，可在原有的基礎(chǔ)上不用另外增加其它設(shè)備和投資就可以很好解決電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與其它設(shè)備的用電問題，也不需要變電站放大容量增加運(yùn)行成本和費(fèi)用。

　　四， 高壓變頻軟起動(dòng)器在此工程方案中的具體應(yīng)用情況

　　1，高壓變頻軟起動(dòng)器的選型說明

　　根據(jù)該項(xiàng)目工程的需要，經(jīng)過雙方多次溝通與技術(shù)交流，最后按電動(dòng)機(jī)9000KW功率，電壓等級10KV的參數(shù)情況，選用大禹電氣GBRQ-10000-10/10-B，電壓等級為10KV的高壓變頻軟起動(dòng)器是可以滿足起動(dòng)要求的。因鼓風(fēng)機(jī)為一般負(fù)載，加之電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)電流為4.5不是很大，所以變頻軟起的主要器件采用一般標(biāo)配容量和配置即可滿足現(xiàn)場起動(dòng)要求，完全能達(dá)到較好的起動(dòng)效果。同時(shí)特別說明高壓變頻軟起動(dòng)器與高壓變頻器在控制原理上是一樣的，但它的主要器件選型是不一樣的。

　　2，高壓變頻軟起動(dòng)器此工程方案中的起動(dòng)情況

　　設(shè)備達(dá)到現(xiàn)場經(jīng)過緊張的安裝和調(diào)試后，高壓變頻軟起動(dòng)器的實(shí)際起動(dòng)參數(shù)為，起動(dòng)電流460A，起動(dòng)時(shí)間190秒，電網(wǎng)壓降只有1.5%左右，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成切換轉(zhuǎn)至運(yùn)行狀態(tài)時(shí)電網(wǎng)電壓電流無任何波動(dòng)和沖擊，完全達(dá)到技術(shù)設(shè)計(jì)要求。

　　五， 項(xiàng)目工程高壓變頻軟起動(dòng)器控制方案說明

　　1，系統(tǒng)控制方案圖及工作過程

　　根據(jù)用戶電機(jī)參數(shù)和電網(wǎng)配置要求，該項(xiàng)目方案采用10000KW,電壓等級10KV的高壓變頻軟起動(dòng)器，一次方案如下圖。該系統(tǒng)的工作過程為：當(dāng)高壓開關(guān)柜和高壓變頻軟起動(dòng)器準(zhǔn)備完好通低壓電源自動(dòng)檢測正常后，高壓變頻軟起動(dòng)器送一個(gè)允許合閘信號給開關(guān)柜。在高壓開關(guān)柜QF1合閘后，切換開關(guān)QF3及QF4先后自動(dòng)合閘，起動(dòng)高壓變頻軟起動(dòng)器，輸出一個(gè)電壓頻率和幅值可以變化的工作電壓，電動(dòng)機(jī)開始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來，通過逐步提速后高壓變頻軟起動(dòng)器輸出的電壓接近工頻時(shí)，延時(shí)2秒后QF3及QF4同時(shí)自動(dòng)分閘，運(yùn)行開關(guān)QF2合閘電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行，高壓變頻軟起動(dòng)器自動(dòng)退出起動(dòng)。

　　高壓變頻軟起動(dòng)器一次方案圖

　　2，系統(tǒng)方案中主要設(shè)備及配置情況介紹

　?、倨饎?dòng)運(yùn)行開關(guān)柜：它采用KYN28柜型，負(fù)責(zé)高壓變頻軟起動(dòng)器的起動(dòng)和運(yùn)行保護(hù)開關(guān)。

　?、谇袚Q中控柜：它由兩大部分組成，柜前裝有變頻軟起中控部分及顯示屏按鈕等。柜后由QF3QF4串由變頻軟起組成起動(dòng)回路，QF2為旁路工頻運(yùn)行開關(guān)。

　　③移相變壓器柜：高壓變頻軟起柜內(nèi)裝有移相變壓器，柜頂裝有冷卻風(fēng)機(jī)。

　?、芄β誓K單元柜：高壓變頻軟起柜內(nèi)裝有多組功率模塊單元，以每相為單位運(yùn)行串接，然后輸出三相電源到電動(dòng)機(jī)，柜頂裝有冷卻風(fēng)機(jī)。