一， 石化煉油項目中鼓風(fēng)機(jī)的作用

　　在石化煉油工藝過程中，相關(guān)設(shè)備在運行時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，而拖動鼓風(fēng)機(jī)的電動機(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器組成高壓電動機(jī)控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)電動機(jī)的起動、運行和保護(hù)控制。然后電動機(jī)拖動鼓風(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器后到高壓電動機(jī)，用來控制電動機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)的正常起動和安全運行。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， 項目中鼓風(fēng)機(jī)及高壓配電系統(tǒng)的主要參數(shù)

　　此項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，電動機(jī)轉(zhuǎn)速1490轉(zhuǎn)/分，經(jīng)變速箱升速后驅(qū)動軸流鼓風(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，整個項目用電負(fù)荷電力公司按16500KW給定，從變電站到項目所在地還有5公里的架空線纜，在用電高峰時其電網(wǎng)壓降較大。針對此供電條件及用電負(fù)荷進(jìn)行仿真計算，得到其結(jié)果后分析，采用一般的降壓軟起動器來起動此電動機(jī)時(起動電流最小有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)備的安全運行會有很大影響。而采用高壓變頻軟起動器方案來起動此電動機(jī)(起動電流在額定電流以下)，它可以滿足以上電網(wǎng)條件，同時電網(wǎng)壓降也很小。

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

　　由于鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在其整個項目中占用功率較大，特別是在起動過程中采用一般降壓軟起動裝置來起動此電動機(jī)時，其起動電流對電網(wǎng)的沖擊是很大的，若起動電流參數(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，此電動機(jī)是不可能直接起動的，就是采用一般降壓軟起動也會電網(wǎng)壓降過大或起動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)配套電動機(jī)功率較大，占整個線路容量的60%以上，若采用一般的軟起動器其起動電流達(dá)1500A以上，超過整個電網(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)未起動前要提前開起來，但是過大的起動電流會導(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，只有起動電流小的軟起設(shè)備，而采用高壓變頻軟起動器是能滿足以上要求的，它能確保電動機(jī)在起動時其起動電流小于500A(小于額定電流)以下，電網(wǎng)壓降只有2%左右，對整個項目電器設(shè)備系統(tǒng)沒有任何影響和沖擊。

　　3，采用高壓變頻軟起動器后也可減少設(shè)備的投資和運行費用，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機(jī)的起動與其它設(shè)備的用電問題，也不需要變電站放大容量增加運行成本和費用。

　　四， 高壓變頻軟起動器在此工程方案中的具體應(yīng)用情況

　　1，高壓變頻軟起動器的選型說明

　　根據(jù)該項目工程的需要，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的高壓變頻軟起動器是可以滿足起動要求的。因鼓風(fēng)機(jī)為一般負(fù)載，加之電動機(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)場起動要求，完全能達(dá)到較好的起動效果。同時特別說明高壓變頻軟起動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，高壓變頻軟起動器此工程方案中的起動情況

　　設(shè)備達(dá)到現(xiàn)場經(jīng)過緊張的安裝和調(diào)試后，高壓變頻軟起動器的實際起動參數(shù)為，起動電流460A，起動時間190秒，電網(wǎng)壓降只有1.5%左右，電動機(jī)起動完成切換轉(zhuǎn)至運行狀態(tài)時電網(wǎng)電壓電流無任何波動和沖擊，完全達(dá)到技術(shù)設(shè)計要求。

　　五， 項目工程高壓變頻軟起動器控制方案說明

　　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，該項目方案采用10000KW,電壓等級10KV的高壓變頻軟起動器，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器準(zhǔn)備完好通低壓電源自動檢測正常后，高壓變頻軟起動器送一個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先后自動合閘，起動高壓變頻軟起動器，輸出一個電壓頻率和幅值可以變化的工作電壓，電動機(jī)開始緩慢轉(zhuǎn)動起來，通過逐步提速后高壓變頻軟起動器輸出的電壓接近工頻時，延時2秒后QF3及QF4同時自動分閘，運行開關(guān)QF2合閘電動機(jī)轉(zhuǎn)入工頻運行，高壓變頻軟起動器自動退出起動。

　　高壓變頻軟起動器一次方案圖

　　2，系統(tǒng)方案中主要設(shè)備及配置情況介紹

　?、倨饎舆\行開關(guān)柜：它采用KYN28柜型，負(fù)責(zé)高壓變頻軟起動器的起動和運行保護(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回路，QF2為旁路工頻運行開關(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，以每相為單位運行串接，然后輸出三相電源到電動機(jī)，柜頂裝有冷卻風(fēng)機(jī)。