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1：水泥企业供配电系统的升压节能改造（水泥2008年01期） 张金营（中国建材集团金鲁城工程材料有限公司 山东 泗水273200）0 引言近几年我国水泥工业工艺及装备得以迅速发展，使得中小型水泥企业面临着前所未有的生存挑战与发展机遇，生产工艺及装备的更新改造是大部分中小型水泥企业谋求发展的一剂良方，但由于水泥行业是高耗能 高耗电行业，电费开支在水泥生产成本中一直占有相当高的比例，可达20-30%，在重视工艺装备选型的同时，兼顾企业供配电系统的升压节能改造工作也非常重要，本着“投资少，见效快，安全可靠”的原则做好该项工作，对推动中小型水泥企业的发展及我国水泥工业的全面技术进步，必将产生深远的影响。1 企业供配电系统升压改造的理论基础我们知道，电能由企业总降压变电所送至用电设备必须经过供配电系统的各个电气设备及元件，电能通过这些电气设备及元件时，将不可避免地产生电能损耗，这些电能损耗主要发生在变压器 电动机以及敷设的供配电线路之中。在工业企业线路损失构成中，变压器和各种供配电线路的损失，约占企业供配电系统损失95%左右。因此，尽量减少变压次数 对企业供配电系统进行升压改造，是降低企业供配电系统损耗的有效措施。在企业用电负荷不变的情况下，如将企业内部供配电系统的电压提高，通过线路和变压器的电流将相应减少，电能损耗也就相应的降低。根据能源国家标准宣贯文献企业合理用电介绍，升压的降损效果，见 表一表一 升压后的降损效果电网原来的额定电压 KV升压后的电网额定电压 KV升压后降损百分数 % 35 110 90 10 35 91.8 6（3） 10 64（91） 3 6 75 0.22 0.38/0.22 66.7 运行电压提高后，线损降低的百分数见表二 表二 提高运行电压与降低线损的关系 电压提高 %线损降低 % 1 1.93 3 5.74 5 9.09 10 17.35 15 24.39 20 30.50中小型水泥企业要对其供配电系统进行升压节能改造一定要做好前期系统状况摸底工作，根据上述理论基础，综合分析，仔细论证，注重细节，以求实创新及有前瞻性的思维通盘考虑，以求改造方案科学 先进。2 实际改造案例21改造前主要特点：山东鲁中水泥有限公司为1989年设计建设的中型水泥企业，主要设备为348M五级旋风预热器旋窑生产线，全厂设备总装机容量5700KW，由于受当时高压供配电电气设备高压电机制造技术的限制及设计思想的影响，该公司供配电系统如图一所示：主要有以下几个特点：211 工厂总进线电源为10KV架空线路，从距离2.2KM远的泗水供电公司110KV泗城变电站专线架设。212 工厂内设计建有一座10KV总降压变配电所，4座车间变电所，高压10kV一路电源供电，单母线分段运行，YJLV22铝芯交联聚乙烯绝缘，聚氯乙烯护套电力电缆与工厂总进线10KV架空线路联接。213 厂总降压变配电所安装有6台电力变压器，其中一台为SL7800KVA，10000V/400V为制成车间低压用电设备供电，并兼顾总降压变配电所所用电，其余5台为SL7500KVA，10000V/6000V，分别为5台6000V高压电机供电。214 5台高压电机全部选为饶线式电机6000V电压等级，且采用变压器电动机组方式分别由总降压变配电所SL7500KVA，10000V/6000V变压器直接给电机定子绕组供电，电机高压开关柜全部安装在厂总降压变配电所高压室内，生产车间现场可遥控操作，电机转子启动柜为频敏变阻式安装在生产车间控制室与高压电机定子电源联锁。综合以上鲁中公司供配电系统特点，可以明显看出变压次数偏多，高损耗变压器使用过多，高压电机电压偏低的严重缺陷，因此很有改造的必要性与紧迫性。 22 主要改造要点及细节2000年为配合公司旋窑千吨技改工程及后来转产硫铝酸盐特种水泥的需要，结合公司实际资金状况，经过反复调研论证，分几步走，对公司供配电系统进行了升压节能改造，主要改造要点及细节有： 221首先，由于国产10KV高压电机制造技术的成熟，2000年新增的两台630KW高压电机（一台拖动2.86.5M生料磨一台拖动窑尾高温风机）不再选用原来6KV电压等级，而是升压到10KV电压等级，与公司10KV高压进线电压等级相匹配，直接由厂总降压变配电所10KV电源母线供电，省去10000V/6000V中间变压器环节，一台10KV630KW高压电机的额定电流只相当于一台6KV630KW高压电机的60%，大大降低线损，杜绝变损，同时还节省了变压器的投资。 222 其次，为了彻底简化企业内部供配电电压等级，简化网络接线，降低线损，决定对原来6KV电压等级升压改造为10KV电压等级，可6KV等级网络受6KV高压电动机安装位置的影响，点多面广，如一次彻底改造，全部更换新型10KV高压电动机，资金投资巨大，为此，我们经多方考证决定不再简单一次性更换高压电动机，而是结合6KV电动机损坏后需要维修，在维修的时候通过效益评估有计划对原6KV高压电动机进行自身改压改造。2001年5月我们先从一台需要维修的6KV烧坏高压电机入手，进行首次改压试验。6KV电动机升压改造为10KV等级，充分考虑到电动机效率等与电动机节能有关的因素，对电动机相关改造计算数据及工艺材料的选取进行了优化：1）选取新型F级绝缘材料2）尽量增加改造后绕组导线截面积3）采用优质磁性槽楔等，力求电机改压后额定功率 效率 功率因数 转速 启动性能不变或更优，并做好相关防电晕处理措施。首台电动机改造前后主要性能参数对比见表三表三额定功率额定电压额定电流运行电流空载电流转速效率改前380KW6000V47A40A16.8A735RPM93.2%改后380KW10000V28A235A9A735RPM93.5% 223 高压开关柜、电机起动柜，无功补偿设备及高压电缆的再利用由于原6KV电机高压开关柜为10KV等级及充分考虑到改造电机性能的优化，原高压开关柜、起动设备及静止进相器旋转进相机等无功补偿设备皆能继续正常使用；对原6KV高压电机用高压电缆进行了相关耐压试验，能满足10KV级的运行要求，不予更换。 224 整体改造后的供配电系统如图二所示：3 结果与讨论 31 鲁中水泥公司供配电系统升压节能改造，在时间上是循序渐进的，前后历经3年，2003年11月结束，高压电动机才全部升压为10KV电压等级，安全运行已达47年时间，5台SL7500KVA，10000V/6000V高损耗变压器全部停用（该变压器空载损耗可达1000W，短路损耗可达6500W），电能线损与变损大大降低，整体改造结束后，根据理论计算及电能表抄表核定，每年至少节电可达21万KWH，节能效益显著，并且利用电机损坏后维修时改造，解决了中小型企业节能技改与资金紧张一次投入过多的矛盾。 32简化电压等级，合理提高电压是企业降低电能损耗的重要措施，中小型水泥企业大都建设时间较早，企业内部变压次数多及存在非标准电压等级的线路几率较大，供配电系统进行升压节能改造的潜力巨大，改造效果明显。 32能源问题是关系经济发展，社会稳定的重大战略问题。企业能源管理是企业管理的重要组成部分，中小型水泥企业应该因地制宜的抓好该项工作。作者简介：张金营 男 1969年12月30日出生,山东鱼台人,1991年毕业于华东交通大学电气工程系电气技术专业,高级工程师,中国新型干法水泥生产技术培训中心特聘专家，研究方向企业节能技术管理及工业电气自动化与电机技术，已在国家级学术期刊公开发表技术论文30余篇，E-mail: 。联系地址；山东省泗水县光明路南首中国建材集团金鲁城工程材料有限公司 张金营 （收）2：曲阜中联22500t/d水泥熟料生产线电气优化设计（中国水泥2008年07期） 张金营（中国联合水泥集团金鲁城工程材料有限公司 山东 泗水273200）摘 要：本文针对中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程的电气专业设计特点，站在节能的角度，从供配电方案、总降压变电站布置、高压电机的选型与启动设备、无功补偿设备布置位置、高压变频器的选用问题等几个方面进行了论述，谈了水泥新型生产线电气专业的优化设计问题。关键词：供配电方案 总降压变电站 高压电机的选型 启动设备 无功补偿设备 布置位置 高压变频器 6KV 10KV高压电机 节能0 引言中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程，由我国某著名水泥工业设计研究院承担工程设计和提供烧成、粉磨等系统的核心技术及部分主机工艺装备。其一期、二期工程分别于2003年9月底和2004年10月份点火投产。现根据几年来的实际投产运行经验，从电气专业的角度，总结一下该工程电气专业主要设计特点，本着“节能环保，安全可靠”的原则，谈谈水泥新型生产线电气专业的优化设计问题，供同行参考。1 曲阜中联公司22500t/d水泥熟料生产线工程电气专业主要设计特点 1.1 公司总进线电压为35KV，双电源架空线路，分别引自距离厂区3.5KM的曲阜市供电公司房山变电站及距新厂区5KM书院开关站，一路为主电源，一路为备用电源。 1.2 总降压变电站设计为户内布置，位于厂区最东面偏北位置，采用综合自动化系统满足“四遥”要求，35KV主接线为单母线分段方式，公司内部配电电压选为6KV电压等级，两台主变压器为有载调压变压器，分别为1# SFZ920000KVA/35一台和2# SFZ915000KVA/35一台。 1.3 工艺设备拖动电机单机功率200KW的，除两台旋窑主电机选为直流电动机外，其余选为6KV电压等级的高压电机，280KW3550KW共计15台套，且均为绕线式异步电动机。单机功率200KW的，除两台篦式冷却机篦床拖动电机选为直流电动机外，大多选为380V低压电机。无同步电动机。 1.4 有工艺调速要求的设备，低压电机拖动的多选为变频器调速和DC44OV直流电动机调速，两台单机容量为1440KW的高温风机均为液力偶合器调速。 1.5 共建有 10座车间变电所，分别配置6KV/0.4KV S9型电力变压器。近旁分设各工序电力室，用电设备的电控柜集中安装在电力室。 1.6无功补偿主要采用高压6KV和低压380V电容集中补偿方式，总补偿容量10000KVAR。1000KW高压电机采用了静止进相器补偿，高低压电机无高低压电容就地补偿方式。综合以上中国联合水泥集团曲阜中联水泥公司22500t/d水泥熟料生产线工程电气专业的设计特点，笔者认为该生产线工程还有一些需要改进提高的地方，在做进一步技术经济分析的基础上，很有改造的必要性与紧迫性，认真总结不足，务实论证，对指导其他新线的建设、优化设计更有重要意义和参考价值。2 水泥新型生产线电气专业的优化设计2.1供配电方案问题我们知道对于供配电方案问题，必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，确定合理的供配电方案。供电电源应根据工厂规模、供电距离、工厂发展规划、当地电网现状和发展规划等条件，经过技术经济比较后确定，根据负荷的类别，容量和分布情况选择供电电压等级，选择最好的方案。工业企业内部供配电系统电压的选择主要决定于用电设备各类额定电压等级所占的比例，并且不增加较大投资又使线路损耗较小。而用电设备的额定电压等级也要进行必要的科学选择。某一供电电压必然有它所对应的最合理的供电容量和供电距离。不同电压时合理的输送容量和输送距离为表一所示：表一 不同电压时合理的输送容量和输送距离 电压等级 输送容量输送距离0.22KV 50KW0.15KM0.38KV100KW0.6KM3KV1001000KW13KM6KV1001200KW45KM10KV1001200KW620KM(15KM)35KV200020000KW2050KM(35KM)60KV350030000KW 30100KM110KV1000050000KW50150KM220KV100000500000KW100300KM中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程，装机容量达41500KW，计算负荷30000KW，实际负荷 25600 KW，因此选用110KV进线电压较合理。假如考虑一次投资或受当地供电部门的制约，选用35KV进线也是合适的，但必须适当提高线路导线截面积，否则线路损耗将很大。但内部供配电系统电压选择6KV等级、高压电机同时选用6KV等级是不妥当的！因为电能由企业总降压变电所送至用电设备，必须经过供配电系统的各个元件。电能通过这些元件时，将不可避免地产生电能损耗。在输送容量和输送距离为一定的条件下，电压增高，电流减少，导线截面与供电损耗也相应减少。尽量减少变压次数 对企业供配电系统进行升压，是降低企业供配电系统损耗的有效措施。在企业用电负荷不变的情况下，如将企业内部供配电系统的电压提高，通过线路和变压器的电流将相应减少，电能损耗也就相应的降低。根据能源国家标准宣贯文献企业合理用电介绍，升压的降损效果，见 表二表二 升压后的降损效果电网原来的额定电压 KV升压后的电网额定电压 KV升压后降损百分数 % 35 110 90 10 35 91.8 6（3） 10 64（91） 3 6 75 0.22 0.38/0.22 66.7 运行电压提高后，线损降低的百分数见表三 表三 提高运行电压与降低线损的关系 电压提高 %线损降低 % 1 1.93 3 5.74 5 9.09 10 17.35 15 24.39 20 30.50国家标准GB3485-83评价企业合理用电技术守则也明确指出：“电动机类型应在满足电动机安全，起动，制动，调速等方面要求的情况下，以节能的原则来选择，在考虑企业配电电压等级的条件下，容量在200KW以上的应选用高压电动机。除特殊需要外，一般不选用直流电动机。”具有关资料介绍：国内厂家10KV高压三相异步电动机是九十年代较新产品，一般是按照引进国外大公司（如瑞士ABB公司）高压三相异步电动机设计制造技术，结合各厂设计制造经验建立的优化系列。绝缘等级都为F级。多采用真空压力浸渍无溶剂漆工艺（VPI）外理定子绕组。电气性能符合GB755旋转电机基本技术要求和IEC标准。定子电流及转子电流与6KV同功率系列电机明显降低，节能效果显著。如生料磨3550KW电机如选用6KV的，定子电流可达426A，如为10KV则只有255A，同样规格的电缆，线损会明显降低。而且同功率的两种电机，只要中心高一样，价格相差不大。10KV电压等级又是我国标准供电电压等级，符合技术进步及国家产业政策的需要。过去许多企业常将6KV作为配电电压，是由于10KV高压电机技术还不甚成熟，高压电机又多为6KV及3KV等级所造成的。近几年来，由于10KV高压电机技术的发展与提高，10KV作为工厂内部高压配电电压的越来越多，并且已向35KV发展。2.1.1.总进线电压35KV与110KV线损计算比较基本条件：2500t/d水泥厂，线路长3.5KM（厂区至房山变电站距离），导线型号为LGJ-150，LGJ-240。LGJ-400（三种比较），一年内输送有功电能按100000000KWH，最大负荷电流260A（35KV时）及83A（110KV时），功率因数0.95，一年内该线路损耗A=？KWH并且已知LGJ-150导线电阻R0=0.21欧/KMLGJ-240导线电阻R0=0.132欧/KMLGJ-400导线电阻R0=0.082欧/KM计算及查有关资料，最大负荷利用小时按6600H，损耗小时为5300H则下面6种情况线路损耗为：35KV 导线LGJ-150时A=3I2RT10-3=326020.213.5530010-3=790007.4KWH=79万KWH35KV 导线LGJ-240时A=3I2RT10-3=326020.1323.5530010-3=496576.08KWH=49.6万KWH35KV 导线LGJ-400时A=3I2RT10-3=326020.0823.5530010-3=308479.08KWH=30.8万KWH 110KV 导线LGJ-150时A=3I2RT10-3=38320.213.5530010-3=80508.298KWH=8万KWH.110KV 导线LGJ-240时A=3I2RT10-3=38320.1323.5530010-3=50605.216KWH=5万KWH.110KV 导线LGJ-400时A=3I2RT10-3=38320.0823.5530010-3=31436.573KWH=3万KWH.2.1.2.选 用6KV及10KV高压电机时，电缆线损比较（由于高压电机拖动设备多为稳定负荷，损耗小时按每年7000H计）电机功率 电缆长度 电缆规格 10KV及6KV时定子电流及电缆线损 线损差3550KW 300M 3240平方毫米铜芯 255A /3万KWH 426A / 8万KWH 5万KWH2.2总降压变电站等布置问题我们知道对于水泥企业来说，总降压变电站应布置在窑尾烟囱及其他烟气粉尘散发点全年最小频率风向的下风侧。110KV总降压变电站，宜布置在厂区边缘高压线进线方便的一侧。10-35KV总降压变电站，宜靠近原料粉磨、水泥粉磨厂房或负荷中心布置。总降压变电站的总平面布置，应紧凑合理，并宜有扩建余地；站区场地应满足主要设备运输及消防要求，其主要道路宽度应不小于3.5m。车间变电所、电力室、控制室，应附设在所服务的车间一侧，几个部门共用的变电所布置时，不应突出建筑红线，不得影响管沟及通道的使用。而中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程的总降压变电站却布置在厂区最东面偏北位置是不理想的，现在装机容量达9MW的纯低温余热发电机组厂房布置位置的确定也进一步印证了我们的观点！ 2.3高压电机的选型与启动设备、无功补偿设备布置位置问题 高压电机的选型实际上是一项比较复杂繁琐和专业性强的工作，刚才已引用国家标准对该问题进行了简述，但根据当前我国水泥设计院设计惯例和体制，电机设备表一般是由设计院的工艺专业提供的，电气专业主要负责电气控制等方面的集成和设计，凭经验设计、模仿设计还是客观存在的，从一些工程项目图纸中有时有其他工程项目的“影子”就能很好说明这一点！因此中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程中，高压电机全部选为6KV电压等级的绕线式高压异步电动机，我们认为也是不太合适的：首先除了电压等级偏低外（我们建议选用10KV电压等级），一些风机类非重负载设备完全可以选用鼠笼式高压电动机没有必要也选用绕线式高压异步电动机，一是增加了电机投资，二是降低了电机效率还给运行维护增加了成本（更换电刷等易损件等）。其次，一些大功率、恒速设备如磨机完全可以选用同步电动机或异步同期电动机，因为同步电动机有许多优点是异步电动机无法比拟的。选用同步电动机可省去无功补偿装置，改善电网质量，减少能耗，提高综合经济效益！千篇一律的大量选用异步电动机也是不正常的！其他行业同步电动机运用数量大于水泥行业也是一个例证。 另外高压电机的启动设备和无功补偿设备布置位置也是一个与节能相关的问题。中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司22500t/d水泥熟料新型干法生产线工程，用于高压绕线电动机的启动设备（即液体变阻启动器）和无功补偿设备（即静止进相器）是和电动机定子高压开关柜设备一起全部安装布置在各工序电力室内的。我们认为这种布置方案除了利于启动设备、无功补偿设备日常维护的优点外，还有一些缺点：1）耗材 由于工序电力室一般与高压绕线式电动机之间一般都有一段距离，少则几十米，多则上百米，因此高压绕线式电动机的转子回路粗电缆（均是3150平方毫米的铜芯电缆）耗用数量较多。2）耗能 由于高压绕线式电动机的转子电流大多几百安培以上，转子回路电缆又较长，电动机运行后，转子回路电缆线路损耗严重。因此我们建议在做好现场防护的前提下，高压绕线式电动机的启动设备（即液体变阻启动器）和无功补偿设备（即静止进相器）完全可以安装布置到现场（高压绕线式电动机附近），降低电缆材料消耗和运行后电能损耗。另外，尽量降低高低压电容无功集中补偿的设计数量，增加低压电容就地补偿的投入。补偿节能效果会更加完美。 2.4高压变频器的选用问题 高温风机由于需要调速，液力偶合器调速效率较低，建议直接设计选用高压变频器调速。3 结论 3.1水泥新型生产线电气专业的优化设计问题是一个系统工程，需要设计部门和业主方的共同努力及各专业间的良好沟通，博采众长，求实开拓，才能力求完美。 3.2 本文提到的几个方面在实际工程中都要涉及，但也要具体问题具体分析，从全局出发、统筹兼顾，不能教条和千篇一律。作者简介：张金营 男 1969年12月30日出生,山东鱼台人,1991年毕业于华东交通大学电气工程系电气技术专业,高级工程师,中国新型干法水泥生产技术培训中心特聘专家，研究方向企业节能技术管理及工业电气自动化与电机技术，已在国家级学术期刊公开发表技术论文30余篇，E-mail: 。联系地址；山东省泗水县光明路南首中国建材集团金鲁城工程材料有限公司 张金营 （收）3：水泥企业粉磨设备异地搬迁时电气系统的节能技术改造（四川水泥2008年04期） 张金营 （中国联合水泥集团金鲁城工程材料有限公司 山东 泗水273200）0 引言 随着国家科学发展观战略思想的确立，对水泥工业产业结构调整步伐的加快，水泥企业生产设备尤其是粉磨设备的异地搬迁也越来越频繁，本着“投资少，见效快，安全可靠，节能环保”的原则，同期做好搬迁时粉磨设备电气系统的节能技术改造工作，是水泥企业一项十分有意义的事情，对推动水泥企业的发展及我国水泥工业的全面技术进步，也必将产生深远的影响。1 实际改造案例 2008年3月份，中国联合水泥集团曲阜中联水泥公司的一台2.27M水泥磨机异地搬迁至位于泗水县境内的金鲁城工程材料有限公司厂内，用于粉磨生产特种水泥与工程材料：11改造前电气系统主要配置及特点： 111 原厂内配电电压为6KV非标准电压等级，该磨机电源电缆亦为6KV等级电缆，拖动主电机选用6KV JR型老系列高压绕线式异步电动机，额定功率380KW，额定电流47A，运行电流40A（36A），空载电流达17A，电机定转子绕组、集电环等有损坏修复的经历。 112 配套额定电压6KV的GKQ-400/6000的电动机定子控制柜，主回路高压真空接触器型号JCZ-6D/400，额定电压6KV，普通GL型电流继电器、DJ型电压继电器保护配置，有3处接线端子及过流继电器线圈发热烧损痕迹。 113 配置99年生产的HX1A12分流器采样型静止式进相器和BW2型液体启动变阻器，静止式进相器已经损坏不能正常投用（控制板烧坏，晶闸管击穿等），液体启动变阻器指示灯一直未有灯亮指示（接线及指示灯型号错误）。而金鲁城工程材料有限公司却为高压10kV一路电源供电、单母线分段运行的供配电方式，为了解决该磨机已用6KV高压异步电机与10KV标准供配电电压不匹配的矛盾，本着节能的观点，简化企业内部供配电电压等级及网络接线，降低线损，决定采用对原配6KV高压电机升压节能改造为10KV电压等级为主体的技术改造方案。12 技改中采用的新技术 121 电机本体升压改造时，对原6KV高压电机定子绕组进行重新升压节能绕制，采用以少胶云母带为主体的F级优质电机绝缘，结合真空压力浸渍（VPI）的工艺，对每线圈匝数及导线截面积进行了优化选取，并对定子转子绕组进行了高标准防电晕处理！ 122 电动机定子控制柜更换开断容量大的优质高压10KV真空接触器，对普通GL型电流继电器、DJ型电压继电器式老式保护配置改造为许继电气微机保护装置，主回路及二次控制保护线路重新进行设计改造。 123 对HX1A12分流器采样型静止式进相器改造为霍尔传感器采样九点智能算法型静止式进相器，对BW2型液体启动变阻器进行完善修复及电解液重新配制，大大提高电机启动运行性能。2 实际改造效果 2008年4月份底，该改造项目顺利完工投产运行，达到预期效果。改造前后主要技术数据（仪表显示）见下列附表：性 能 数 据 改 造 前改 造 后生产能力（T/D） 396 446电 机 型 号 JR158-8JR（G）158-8电机额定功率 380KW 380KW 电机运行功率因数 0.83 0.97 电机运行电流 40（36）A 23.6（21）A 电机空载电流 17A 9A 效率 93.2% 93.5% 电机额定电流 47A 28A3 结论 3.1水泥企业生产设备尤其是粉磨设备的异地搬迁时，同期做好搬迁时粉磨设备电气系统的节能技术改造工作是十分必要的。电动机升压节能改造是一项专业性系统性较强的工作，要达到电动机高效节能可靠的完美目标，改造数据的优化至关重要。32简化电压等级，合理提高电压是企业降低电能损耗的重要措施，水泥企业生产设备尤其是粉磨设备的异地搬迁时应该综合考虑，统筹兼顾。电动机升压节能改造工作还要注重新材料新技术新工艺的应用 33能源问题是关系经济发展，社会稳定的重大战略问题。企业能源管理是企业管理的重要组成部分，水泥企业应该因地制宜的抓好该项工作。参考文献：1张金营 中小型水泥企业供配电系统的升压节能改造 J 水泥 ，2008（1）：48-49作者简介：张金营 男 1969年12月30日出生,山东鱼台人,1991年毕业于华东交通大学电气工程系电气技术专业,高级工程师,中国新型干法水泥生产技术培训中心特聘专家，研究方向企业节能技术管理及工业电气自动化与电机技术，已在国家级学术期刊公开发表技术论文30余篇，E-mail: 。联系地址；山东省泗水县光明路金鲁城集团工程材料有限公司 张金营 （收）4：自制一种简易可靠的皮带机打滑检测报警装置（水泥工程2008年05期）张金营 （中国建材集团金鲁城工程材料有限公司 山东 泗水273200）0 引言皮带输送机是现代工矿企业比较常用的一种固态物料输送设备，皮带打滑又是皮带输送机最常见故障之一，为确保皮带输送机的安全可靠运行，准确、及时、灵敏检测到皮带打滑故障 就显得至关重要。虽然性能各异的成品皮带机打滑检测报警装置品种繁多，但该产品价格一般较贵。为此，我们本着俭省节约简单实用的原则，结合皮带输送机在工矿企业的使用客观实际，自行设计制作了一种简易可靠的皮带机打滑检测报警装置，经现场使用检验：非常可靠灵敏，总投资费用不超过500元人民币。1 选用材料类型与数量： （1）时间继电器 JS14S 0999S 贰只 （2）无触点接近开关传感器 3SG3234两线制常开常闭各一只 (3)接触器式中间继电器 JZC44 一只 (4)电铃 UC-220V 一只 (5)感应钢板条 LD 25200mm 。&=3mm钢板自制. （6）KVV31控制电缆 若干米.2 无触点接近开关传感器现场安装示意图及电气控制原理图: 两个无触点接近开关传感器并列安装于皮带输送机从动轮（尾轮）轴向侧面，从动轮上焊接25200mm钢板条。随从动轮转动作用于无触点接近开关传感器的感应面，在无接触情况下使其自动发出检测信号（在此我们只需要最简单的闭合与断开信号），安装示意图如下列图一所示： 钢板 传感器K1 传感器K2 电气控制原理图如下列图二图示 L1 L2 K1 K2 JS1 JS2 J 电铃 JS1 JS2 J N NK3 安装调试介绍及现实报警说明 3.1控制电源L1必须引自皮带输送机拖动电机的定子引线，即只有皮带输送机拖动电机运转时L1才同步有电，皮带输送机拖动电机停机时L1同步断电，停止检测与报警；控制电源L2引自一般的普通电源。3.2根据皮带输送机从动轮的转速及无触点接近开关传感器的响应灵敏程度、精度来调整感应钢板条与无触点接近开关传感器的距离；3.3根据皮带输送机从动轮转动一周的时间来设定调节两时间继电器的动作时间，一般取从动轮转动一周时间的1.5倍，如皮带输送机从动轮转动一周的时间为1.25S，则时间继电器的动作时间可取2-3S，只要时间调整适当，皮带欠速亦可报警。3.4皮带输送机正常运行时，两时间继电器均有一定规律交替闪烁显示；若皮带打滑，即皮带输送机从动轮出现不正常停转时，根据从动轮上感应钢板条与无触点接近开关传感器的停止相对位置，将有一个时间继电器静态显示所设定时间数字，并动作于电铃通电报警。4结论4.1该皮带输送机皮带打滑检测报警装置虽然简单但很实用与可靠。并充分利用了无触点接近开关传感器的定位精度高、使用寿命长、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，可以无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令等诸多优点。4.2该皮带输送机皮带打滑检测报警装置还可应用于其他设备如拉链机断链检测等，并可将控制报警电铃的中间继电器的常闭NC触点串接于皮带输送机或拉链机的拖动电机启动回路中，使故障设备及时停机保护！作者简介：张金营 男 1969年12月30日出生,山东鱼台人,1991年毕业于华东交通大学电气工程系电气技术专业,高级工程师,中国新型干法水泥生产技术培训中心特聘专家，研究方向企业节能技术管理及工业电气自动化与电机技术，已在国家级学术期刊公开发表技术论文30余篇，E-mail: 。联系地址；山东省泗水县光明路南首中国建材集团金鲁城工程材料有限公司 张金营 （收） 5：曲阜中联1000t/d特种水泥熟料生产线的 电 气 节 能 改 造（中国水泥2008年11期） 张金营 （中国联合水泥集团金鲁城工程材料有限公司 山东 泗水273200）摘 要：中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司1000t/d特种水泥熟料生产线原存在许多电气方面的不足或欠缺之处，该公司站在电气节能的角度，求真务实，从供配电方案优化、电机节能改造及高效电机使用、无功补偿设备布置位置调整、变压器节能改造更换，高低压变频器的选用问题等几个方面进行了电气节能综合改造，本文总结了该公司1000t/d特种水泥熟料生产线电气节能改造的主要特点，针对相关改造项目进行了综合分析，对指导特种水泥生产线电气专业的优化设计及改造应该有一定的参考价值。关键词：供配电方案 总降压变电站 磁性槽泥 高效电机 无功补偿设备 布置位置 高压变频器 变压器 节能0 引言 中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司1000t/d特种水泥熟料生产线为1989年设计建设，核心生产设备为348M五级旋风预热器窑外分解回转窑，主要产品为硫铝酸盐特种水泥及相关工程材料，厂址位于山东省泗水县境内，由于受当时电气设备制造技术的限制及设计思想的影响，原存在许多电气方面的不足或欠缺之处，该公司站在电气节能的角度，本着“投资少，见效快，安全可靠”的原则，求真务实，充分发挥公司电气技术人才优势，从供配电方案优化、电机升压节能改造及高效电机使用、无功补偿设备布置位置调整、变压器节能改造更换，高低压变频器的改造选用问题等几个方面进行了全面电气节能综合改造，取得了良好的社会和经济效益。下面就相关改造项目进行了综合分析及论述。1 供配电方案优化 我们知道，电能由企业总降压变电所送至用电设备必须经过供配电系统的各个电气设备及元件，电能通过这些电气设备及元件时，将不可避免地产生电能损耗，这些电能损耗主要发生在变压器、电动机以及敷设的供配电线路之中。在工业企业线路损失构成中，变压器和各种供配电线路的损失，约占企业供配电系统损失95%左右。因此，尽量减少变压次数，对企业供配电系统进行升压改造，是降低企业供配电系统损耗的有效措施。在企业用电负荷不变的情况下，如将企业内部供配电系统的电压提高，通过线路和变压器的电流将相应减少，电能损耗也就相应的降低。根据能源国家标准宣贯文献企业合理用电介绍，升压的降损效果，见 表一表一 升压后的降损效果电网原来的额定电压 KV升压后的电网额定电压 KV升压后降损百分数 % 35 110 90 10 35 91.8 6（3） 10 64（91） 3 6 75 0.22 0.38/0.22 66.7 运行电压提高后，线损降低的百分数见表二 表二 提高运行电压与降低线损的关系 电压提高 %线损降低 % 1 1.93 3 5.74 5 9.09 10 17.35 15 24.39 20 30.50因此我们结合公司实际，首先对原厂内6KV配电电压等级全部升压节能改造为10KV等级，该公司原供配电系统如图一所示：改造后的供配电系统如图二所示：主要做法是彻底淘汰6KV等级高压电机：一是新增高压电机直接选用10KV高压电机，与公司10KV高压进线电压等级相匹配，直接由厂总降压变配电所10KV电源母线供电，省去10000V/6000V中间变压器环节，一台10KV630KW高压电机的额定电流只相当于一台6KV630KW高压电机的60%，大大降低线损，杜绝变损，同时还节省了变压器的投资。二是对于原使用5台老型号6KV高压电机，因受6KV高压电机安装位置的影响，点多面广，如一次彻底改造，全部更换新型10KV高压电机，资金投资巨大，为此，我们结合6KV电机损坏后需要维修的客观实际，采取了在维修6KV高压电机时同期进行电机自身升压节能改造10KV等级的办法，这样经过几年的有计划改造，公司彻底淘汰了原厂内6KV配电电压等级并全部升压节能改造为10KV等级。5台SL7500KVA，10000V/6000V高损耗变压器亦全部停用（该变压器空载损耗可达1000W，短路损耗可达6500W），电能线损与变损大大降低。下一步结合公司的发展目标，将新增一台35KV/10KV节能型主变压器，对总进线电压由10KV等级整体升压到35KV等级，对公司的供配电方案进行再次优化，并且供电公司对用户执行不同电压等级的差别电价政策，电压在35KV等级供电时比10KV电压等级电价每KWH降低0.01元,改造后不算升压技术降损节能效益，公司在同等用电额度下仅从电费差价中每年就能少支出30-40万元！2 电动机节能改造及高效电机使用 我们知道，电动机是工业企业中最主要耗能设备，所以做好电动机的经济运行及节能工作至关重要。不但可以减少电费开支，还可以挖掘配电系统的供电能力，有利于降低整个配电系统的电力损耗。21如前所述，为配合企业内部供配电系统的电压提高，对6KV高压电机进行自身升压节能改造10KV等级的办法是我们进行电气节能改造中的一项重要内容，在做该项工作时，为力求电机改造性能最优，我们的具体做法以下：采用以少胶云母带为主体的电机绝缘，结合真空压力浸渍（VPI）的工艺，并对每线圈匝数及导线截面积进行了优化选取，如表一所述，我们主要采取了以下几项主要措施：211在降低定子铜损耗方面：尽量考虑增加定子裸导线截面积，定子线圈制作时合理缩短线圈端部长度，最后确定了定子线规优化为1.46毫米4.1毫米。21 .2在降低铁损耗方面：不使改后的电机定子绕组匝数低于理论计算值并采用了优质磁性槽楔降低铁损，最后确定了定子每线圈匝数优化为24匝，比23.333333匝的理论计算值提高了2.86%。213 在降低机械损耗方面：电机改造时精心选用了优质轴承及优质3#锂基润滑剂，采用了先进装配工艺和工具、设备并制定工艺和质量标准，提高电机装配质量。表一 交流电动机改造提高效率与增容措施表序号降损增容方案具体措施带来的问题解决对策1降低定子铜（铝）损耗1：增加裸导线截面积2：减少每相串联导体数（减匝）3：合理缩短线圈端部长度4：以铜代铝 1：使槽满率增高；嵌线困难；铜（铝）用量增加2：漏抗减少，铁损增加，起动电流增加，功率因数降低3：可能引起嵌线困难4：增加铜重1：选用耐温等级高和较薄的新型绝缘材料，增加槽内铜（铝）填充系数2：通过铁芯质量鉴定试验和核算各部磁通密度，保证减匝后，铁损增加不多（老电机磁密设计偏低）3：修改线圈模，使其更合理4：保持铜线径不小于原铝线径，增加的铜费可在短期内节电回收2降低转子铜（铝）损耗1：将铸铝转子改为铜条焊接结构2：增大绕线转子裸导线截面积3：增大笼型转子端环尺寸1：起动转矩降低，增加铜重2：使槽满率增加；起动转矩降低；增加铜重3：增加零件加工费用，并使起动转矩降低1：铜截面积不应小于槽面积的70%，增加的铜费可在短期内节电回收2：改进槽绝缘结构，选用较薄的绝缘材料和新导线规格。对于起动频繁的电机，电流密度不宜降低太多3：考虑电机结构是否允许，不宜使用在起动频繁的电机3降低铁损耗1：对于铁损耗偏大的电机，调整铜损与铁损的分配比例，增加定子绕组匝数（增匝）2：采用磁性槽楔降低铁损3：增加铁芯长度4：拆开绝缘老化的铁心冲片，重新涂漆装配1：会使电机铜损耗、铜重和槽满率增加2：导致漏抗增加，起动转矩和过载能力降低3：由于冲片增加，需考虑具体结构是否允许铁心轴向长度增加4：需有清洗冲片漆膜和涂漆装置及设备1：应通过试验和校核计算确定出