水泥行业连续生产的性质决定了用于水泥厂的高压变频器需要有很高的可靠性，保证安全生产。国内的许多企业往往装备多条生产线，每条生产线均有主要辅机设备组成，每当大容量辅机设备启动时，电源母线电压都有较大的跌落(甚至超过-15%)，会影响到同条母线上的其他设备正常运行，针对这种现象，风光高压变频器在软件上进行了特殊设计，保证了电网电压在-35%-15%波动时变频器维持运行，不停机。
5.3变频器应用的环境与散热问题
由于水泥现场粉尘较大，环境相对恶劣，作为电子与电力电子设备，而且由于产生约3～4%的损耗发热需要散热，一般都采用风冷散热。新风光公司生产的水泥行业专用变频调速系统，系统的器件选型设计裕度大，单元独特布局，优化散热器与风道设计，提高了单元的散热效果，以确保系统运行温升低，环境适应能力强，实践证明可以经受住水泥厂恶劣环境的考验。
6 项目实施改造方案
根据用户现场的实际情况，旁路柜采用了一拖一工/变频自动转换方案。如附图所示。旁路柜中，共有2个高压隔离开关和2个真空接触器，为了确保不向变频器输出端反送电，km3与km4采用电气互锁。当k1、k3、km1和km3闭合，km4断开时，电机变频运行；当km1、km3断开，km4闭合时，电机工频运行，此时将变频器从高压中隔离出来，便于检修、维护和调试。
旁路柜必须与上级高压断路器dl连锁，dl合闸时，绝对不允许操作变频输出隔离开关，以防止出现拉弧现象，确保操作人员和设备的安全。
用户选配自动旁路柜，并且选择“手动”模式，则具体转换过程如下：
step1: 执行变频调速系统停机操作。
step2: 断开交流进线断路器。
step3: 断开变频调速系统的输入侧刀闸k1(参阅附图)。
附图 自动旁路柜
step4: 断开变频调速系统的输出侧刀闸k3。
step5: 合变频调速系统的旁路开关km4。
step6: 关闭所有的门(控制柜除外)。
step7: 合交流进线断路器。
用户选择“自动”模式，则变频调速系统根据故障情况自动完成到工频旁路运行的转换。具体转换过程如下：
jd-bp38系列变频器在变频运行中出现故障后，控制器发出节点信号控制进线真空接触器km1和变频器输出真空接触器km3进行分断，然后控制器向plc发送变频转工频信号，延时一定时间后，旁路开关km4进行合闸。
保护：保持原有对电机的保护及其整定值不变。
风光高压变频器调试非常方便，在确认现场接线正确无误后，用变频器人机界面设定基本参数后，即可完成设置。高压变频器一次安装调试成功，2009年9月份投入正常使用，通过近半年的运行观察，改造达到了预期目的。
7 运行效果
高压变频器控制窑尾高温风机，主要有以下优点:
(1) 运行稳定，安全可靠。
从变频器顺利投运以来，对变频器输入变压器温升、功率单元温升、输出电压、输出电流等各项参数定期巡检，完全正常。变频器运行一直十分稳定，为水泥厂安全可靠生产提供了强有力的保证。对于用户来说，只需定期对变频器除尘等检查，不用停机，保证了水泥生产的连续性。
(2) 电机及机组运行平稳，各项指标满足工艺要求。
在整个运行范围内，电机始终运行平稳，温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小，无任何异常振动和噪音。
(3) 变频器的三相输出波形完美，非常接近于标准正弦波。
经过现场测试，变频器的三相输出电压波形、电流波形非常标准，说明变频器完全可以控制一般的普通电动机运行，对电机无任何特殊要求。
(4) 运行工况改善，工人劳动强度降低。
根据水泥厂高温风机生产工艺的需要，调节风机的转速，进而调节风机风量，满足生产工艺的需要，工作强度大大降低。独有的飞车启动功能，可以使风机电机在旋转的状态下，自动识别电机转向，跟踪电机转速直接启动，不必使电机停止后再启动，变频启动非常方便。
(5) 人机界面采用全中文界面，界面显示电压、电流、转速、频率、各种运行状态指示，故障报警指示，操作简便直观，方便国人使用习惯。
(6) 节能效果明显。
为了对窑尾高温风机系统变频改造后的效果进行评价，在系统投入正常运行后对设备实际使用和节电情况进行了测定和数据分析。工、变频生产工况基本相同，随机抽取一个正常工作日，将系统切换工频运行，采用风门调节风量，网侧记录运行数据，然后将系统切换变频运行，记录运行数据，具体数据如表3示。
采用变频调速时所消耗功率,
p变频=1.732×9.8×96.8×0.99
=1627.1kw
节电率：η=(p工频 - p变频)/ p工频 =(2503.3-1627.1)/2503.3=35%。
每年按运行300天，每天运行20小时，每度电按0.3元计算，每年可为用户节约电费计算如下：
(2503.3-1627.1)×20×300×0.3元=1577160元。
8 结束语
淄博鲁中水泥有限公司通过对窑尾高温风机的变频调速改造，改善了生产工艺，取得了良好的经济效益。在水泥行业应用高压变频器节能降耗，是国家大力提倡节能降耗的技术手段之一。随着高压变频器技术的进一步成熟，将会有越来越多的水泥厂加入改造之列。
作者简介
王 磊 男 技术支持工程师，供职于山东新风光电子科技发展有限公司。
参考文献
[1] 山东新风光电子使用手册[z]. 山东新风光电子科技发展有限公司.
作 者：山东新风光电子科技发展有限公司 王 磊 张以安 郭培彬 淄博鲁中水泥有限公司 王 健
