一、概述
山西晉南集團(tuán)有限公司廠區(qū)內(nèi)有許多用于煉鐵的高爐車間，鐵礦石和焦炭通過皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)礁郀t頂端后倒入高爐。高爐煉鐵車間在改造之前是通過軟啟動(dòng)裝置（星-△啟動(dòng)）啟動(dòng)三相異步電機(jī)后驅(qū)動(dòng)滾筒（電機(jī)和滾筒之間有減速器）帶動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)行。
星-△啟動(dòng)電路如下圖，雖然比直接啟動(dòng)電機(jī)降低了啟動(dòng)電流，減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，但是無法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速，讓電機(jī)始終在工頻運(yùn)行（ 電機(jī)輸入電壓始終和電網(wǎng)電壓保持一致，電機(jī)的輸入電壓與無功電流成正比，輸入電壓越高，無功電流越大 ）由此造成了不小的能源浪費(fèi)。
為了做好碳達(dá)峰碳中和工作，山西晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司積極進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的節(jié)能改造，將皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)裝置替換成變頻器啟動(dòng)，不光包含軟啟功能（可以實(shí)現(xiàn)零速零電壓啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流），通過調(diào)頻（改變電機(jī)的輸入電壓，低于電網(wǎng)電壓）實(shí)現(xiàn)電機(jī)的功率因數(shù)提升，降低了整套皮帶機(jī)設(shè)備的用電量。
二．方案內(nèi)容
1.變頻器規(guī)格
電機(jī)額定電流為290A，電機(jī)轉(zhuǎn)速1485轉(zhuǎn)，額定功率160kw配電房和皮帶機(jī)電機(jī)之間的線纜超過150m。根據(jù)電機(jī)的型號(hào)，我司選擇了額定電流370A的200KW變頻器。為了抑制電網(wǎng)中的高次諧波，防止變頻器被干擾，我司在變頻器輸入端加裝EMI輸入濾波器，不僅能起到補(bǔ)償作用，還可以提高整套設(shè)備的功率因數(shù)（節(jié)能）為了減少輸出電纜上和電機(jī)中的脈沖電流，延長電機(jī)壽命，在變頻器與電機(jī)之間使用更長的電纜連線，所以我司選擇在變頻器母線加裝直流電抗器(降低母線紋波系數(shù)，減少電流脈動(dòng)值），變頻器和電機(jī)之間加裝輸出電抗器，這兩者均可提升整套系統(tǒng)的功率因數(shù)（節(jié)能）。
變頻器機(jī)柜實(shí)拍圖
2.調(diào)試步驟
在電機(jī)軸上沒有負(fù)載的情況下，按照電機(jī)參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)。Dr30:2倍相電阻，Dr31，Dr64:2倍相電感。
三．總結(jié)
根據(jù)變頻器前端智能電表測(cè)算，與軟啟動(dòng)時(shí)相比，正常工況運(yùn)行24小時(shí)后，一臺(tái)160kw皮帶機(jī)的用電量大概節(jié)約了200度電，如果將廠內(nèi)所有的皮帶機(jī)，風(fēng)機(jī)水泵（屬于二次平方負(fù)載，降頻后的節(jié)能效果更明顯）均從軟啟動(dòng)替換成變頻器，產(chǎn)生的節(jié)能效果帶來的經(jīng)濟(jì)利益十分可觀。