我國(guó)高壓電動(dòng)機(jī)多為10kV。由于受電力電子器件耐壓限制，目前尚難實(shí)現(xiàn)該等級(jí)變頻器的直接高壓輸出。目前國(guó)內(nèi)高壓變頻器都采用單元串聯(lián)式多電平變頻器技術(shù)，其輸出電壓可達(dá)到10kV甚至更高，且輸入、輸出波形好，對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小。國(guó)外高壓變頻技術(shù)成熟，但其價(jià)格卻是國(guó)內(nèi)高壓變頻器價(jià)格的2~4倍，在國(guó)內(nèi)很多水泥廠資金不是很充裕的情況下，國(guó)內(nèi)變頻器由于價(jià)格低，得到了廣泛應(yīng)用。但也有極少數(shù)水泥廠受資金限制，目前較少甚至未使用高壓變頻調(diào)速，其節(jié)能效果不明顯。在國(guó)家節(jié)能大環(huán)境的推動(dòng)下，10kV拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷其高壓電機(jī)采用高壓變頻調(diào)速勢(shì)在必行。

而在承接的國(guó)外水泥廠設(shè)計(jì)過(guò)程中，情況會(huì)好很多。由于資金充足，新建國(guó)外水泥廠，除了需要調(diào)速的低壓電機(jī)和窯尾高溫風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速外，其他需要調(diào)速的高壓電機(jī)基本都已經(jīng)采用高壓變頻調(diào)速，且采用的大多是國(guó)外著名品牌(如ABB)的高壓變頻成套裝置，如生料循環(huán)風(fēng)機(jī)、窯尾后排風(fēng)機(jī)、窯頭余風(fēng)風(fēng)機(jī)、水泥磨收塵風(fēng)機(jī)等，節(jié)能效果顯著。

變頻調(diào)速控制方式作為一種新型的調(diào)速方法，性能優(yōu)越，性?xún)r(jià)比高，節(jié)能效果明顯，是目前國(guó)內(nèi)大中型水泥廠應(yīng)廣泛采用的一種節(jié)能控制手段。變頻調(diào)速節(jié)能在實(shí)際應(yīng)用中總結(jié)出三大優(yōu)點(diǎn)：一是減少電能損耗，降低成本，節(jié)約電能；二是拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性；三是改變了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式，真正實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，大大減少了對(duì)電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)門(mén)等設(shè)備的磨損以及對(duì)電網(wǎng)的啟動(dòng)沖擊，延長(zhǎng)了它們的使用壽命，大幅度節(jié)省這些設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，是目前水泥廠最有效的一種調(diào)速節(jié)能控制手段。

2．2使用高效電機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能

從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，高效率電動(dòng)機(jī)不僅是水泥廠更是國(guó)內(nèi)所有工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。在國(guó)家六大耗電行業(yè)之中，水泥行業(yè)名列其中，同時(shí)它也是中小型電動(dòng)機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，能耗越大，節(jié)能的潛力越高。一般情況下，水泥廠主要生產(chǎn)車(chē)間(生料磨車(chē)間、回轉(zhuǎn)窯和水泥磨車(chē)間)的電動(dòng)機(jī)大多都是24h連續(xù)工作制，工作時(shí)間長(zhǎng)，工作負(fù)荷也相對(duì)穩(wěn)定，這些特點(diǎn)都有利于高效電動(dòng)機(jī)在水泥廠的推廣和使用。

根據(jù)GB18613-2006《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》，我國(guó)將電機(jī)能效分為三級(jí)，能效一級(jí)為超高效電機(jī)，能效二級(jí)為高效電機(jī)，能效三級(jí)為普通電機(jī)。高效電動(dòng)機(jī)工藝通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)并采用優(yōu)質(zhì)材料整型而成，其能耗平均可以下降20%左右。而超高效電動(dòng)機(jī)能耗比普通電動(dòng)機(jī)能耗節(jié)能超過(guò)30%，并且在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，都可為企業(yè)節(jié)約電能。雖然價(jià)格比普通電動(dòng)機(jī)高15%~30%之間，但在一般情況下，其高于普通電動(dòng)機(jī)的一次性投資一般可以在1~3年內(nèi)全部收回。因此，在長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、負(fù)荷率較高的水泥廠選用優(yōu)質(zhì)高效節(jié)能電機(jī)，既符合我國(guó)節(jié)能政策，而且無(wú)論從企業(yè)生存和發(fā)展等角度考慮，都是非常有必要的，也是切實(shí)可行的。

2．3合理選擇電機(jī)功率

由于歷史原因，在實(shí)際應(yīng)用中，存在大量電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電動(dòng)機(jī)本身的功率，造成大量的電動(dòng)機(jī)處于低效運(yùn)行狀態(tài)。如：用電量較大的風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)類(lèi)負(fù)載，其平均系統(tǒng)運(yùn)行效率均在50%左右。在設(shè)計(jì)選型中，設(shè)計(jì)人員為了保證足夠的動(dòng)力，層層加余量，級(jí)級(jí)加保險(xiǎn)，很容易造成“大馬拉小車(chē)”的狀態(tài)，其效率之低可想而知。甚至有的用戶(hù)主要利用變頻器來(lái)調(diào)速，使得電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低頻低效運(yùn)行狀態(tài)，這也是一種“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象。

眾所周知，電動(dòng)機(jī)的最佳運(yùn)行效率一般發(fā)生在負(fù)荷率0．7~0．85之間，過(guò)高和過(guò)低的負(fù)荷率，不僅會(huì)降低電機(jī)的使用效率，而且對(duì)電機(jī)本身也會(huì)造成很大的傷害，從而增加維修成本和維護(hù)費(fèi)用。曾經(jīng)在某個(gè)水泥廠某個(gè)車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算中，依據(jù)工藝所提電機(jī)功率，理論計(jì)算選配變壓器的負(fù)荷率在0．75左右，可在實(shí)際運(yùn)行中其負(fù)荷率僅在0．6以下，這種嚴(yán)重的“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象不僅浪費(fèi)了設(shè)備資源，同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的電力。尤其在目前有些水泥廠資金不足甚至短缺的情況下，給企業(yè)造成了很大的資金和生存壓力，同時(shí)企業(yè)也丟失了再發(fā)展的寶貴機(jī)遇。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理選配電動(dòng)機(jī)的功率，不僅符合國(guó)家節(jié)能政策，也減少了企業(yè)的資金壓力，更重要的是為企業(yè)今后的生存和發(fā)展創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和發(fā)展環(huán)境，合理選配負(fù)載所需電動(dòng)機(jī)的功率任重道遠(yuǎn)。

3、結(jié)語(yǔ)

推廣變頻調(diào)速等先進(jìn)電機(jī)調(diào)速技術(shù)，改善電機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，逐步淘汰閘板、閥門(mén)等機(jī)械節(jié)流調(diào)節(jié)方式。重點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)水泥廠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)改造，選擇合適的調(diào)速方式；合理選配電動(dòng)機(jī)，使電機(jī)運(yùn)行在最佳效率狀態(tài)；新建或改擴(kuò)建水泥廠設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真核算，力爭(zhēng)做到電機(jī)功率與負(fù)載的最佳匹配，逐步消除或減少“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象；設(shè)計(jì)選型時(shí)優(yōu)先采用高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載，從根本上真正實(shí)現(xiàn)電機(jī)的節(jié)能。