一种应用于烧结及球团工程的电机配电方法技术

一种应用于烧结及球团工程的电机配电方法，属于冶金行业的烧结及球团领域。将所述烧结或球团工程中额定容量为90‑200kW、额定电压为380VAC的电机的额定电压升高为660VAC，并将所述电机的配电设备设置为与升高后的660VAC电压所匹配，且所述配电设备不需要软启动器，烧结或球团工程中其他额定容量和额定电压的电机均保持不变。优点在于，显著降低了能耗，没有带来额外的技术升级费用，电缆截面也相应减小，并且还带来了无需软启动器的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金行业的烧结及球团领域，特别涉及一种应用于烧结及球团工程的电机配电方法。烧结及球团是为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀以及高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料的两种方法。
技术介绍
近年来，我国工业总产值不断提高，但是工业能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈。因此，研发一切可行技术手段、实现节能降耗已迫在眉睫。据统计，我国60％-70％的电力消耗在电动机上。我国电机整体运行状况同国外相比，电机效率偏低。为了能够可持续发展，必须坚持科学发展观，大力发展新技术，推广技术含量高、能耗低的新产品、新技术的使用。目前铁矿粉造块主要有两种方法：烧结法和球团法，两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿，是高炉炼铁生产的主要原料。其中烧结法的原理是：将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。球团法的原理是：把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。在我国冶金行业的烧结或球团工程
中使用的电机，一般来说，容量Pe≥200kW的电机电压为10kV,容量Pe＜200kW的电机电压为380V，也就是低压电压等级只选定推广了380/220V这一个电压等级。国内相关用电设备生产厂的低压产品系列的额定电压也据此定型(特殊行业除外)。但是我国现有烧结或球团工程中使用的电机多为国产电机，同发达国家相比具有能耗偏大、效率偏低的缺陷，因此急需一种新的技术方案，降低烧结或球团工程中电机的能耗。
技术实现思路
经过专利技术人长期实践研究发现，现有的烧结或球团工程中耗费的能耗很大一部分来自于线路的损耗。例如某球团工程采用的混-1皮带机主电机，其Pe＝160kW，Ue＝380V，Ie＝291.5A，相应的配电动力电缆型号规格为ZR-YJV-1kV(3x185+1x95)，长度约95米。此一根电缆费用约为4.07万元人民币，线路损耗约0.95kW。由以上数据可见，由于电机额定电流大，因此线路损耗大。并且由于所需电缆截面大，电缆投资高，相应耗用电缆芯材金属铜也就多，相应的建设成本也提高了。烧结或球团工程中采用的电动机额定容量与其电压、电流的关系式如以下计算公式得出：其中上式中：Pe是额定功率，单位为千瓦kW；Ue为额定电压，单位为千伏kV；Ie为额定电流，单位为安培A；COSφe为功率因数；η为效率。从上式可以看出，Pe∝Ue*Ie，当电机功率Pe一定时，电压Ue上升，电流Ie就会相应下降。供配电线路的损耗Ps∝I2*R，即与其输送电流的平方成正比，因此降低了电流，就意味着大比例地降低了损耗。然而，用电电压等级的确定不是随意而为的，首先用电电压要符合国家标准或IEC标准。我国一直采用50Hz的标准电压系列，标称电压220V～1000V之间的交流系统及相关设备的标准电压，国标GB/T156-2007《标准电压》中规定为380/220V、660/380V、1000(1140V)电压等级，对应IEC60038：2002《IEC标准电压》中规定为400/230V、690/400V、1000V电压等级。其次，即使电压符合国家标准，也需从标准电压中找到适合目前烧结或球团工程设备的电压，并且在降低能耗的基础上，不额外增加成本。另外，电压并不是越高越好。如果将电压升的过高，制造工艺、绝缘水平将有较大改变、生产成本将有大幅增加，相应的变配电设备也没有成熟定型系列，需新研发、定制生产，价格也会大幅度提升，不易实施推广。第三，并不是现有烧结和球团工程中使用的所有电机都适合提升电压。现有的烧结厂，一般来说拥有大小电机都不低于300台，现有的球团厂大小电机也有400多台，电机容量在20kW-400kW不等，额定电压在220VAC-10kVAC不等。不同生产规模的烧结厂(90m2、120m2、150m2、180m2、240m2、300m2、360m2、400m2、500m2、660m2等等)，总安装电机台数不一样，容量也不一样，同一功能的设备电机容量也不相同。因各个厂所在地理位置、占地形状和大小、原料条件等不一样，导致相同规模的同一功能的工艺设备所配电机也不可能完全一样。不同生产规模的球团厂(年产60万吨、80万吨、100万吨、120万吨、150万吨、200万吨、240万吨、400万吨、500万吨等等)情况与烧结类似。本专利技术的申请人在长期实践积累和试验中，提出了一种应用于烧结或球团工程电机的配电方法，仅将所述烧结或球团工程中额定容量为90-200kW、额定电压为380VAC的电机的额定电压升高为660VAC，并将所述电机的配电设备设置为与升高后的660VAC电压所匹配，且所述配电设备不需要软启动器，其他额定容量和额定电压的电机均保持不变。这种配电方法降低了电流，极大地降低了损耗。容量在90-200kW之间、额定电压380VAC的电动机，电压较低，起动电流大，为避免对电网的冲击，需要配置软起动装置；电机额定电流较大，需配置的电力电缆截面也相应较大，损耗也高。现将该容量段的电动机额定电压由380VAC上升为660VAC，电动机本身价格基本没有变化；380V和660V配电柜内的元件和变压器的价格也基本没有变化。容量一定的电动机，Pe∝Ue*Ie，额定电压Ue若上升，则额定电流Ie就会下降。线路损耗Ps∝I2*R，即与其输送电流的平方成正比，降低了电流，就意味着大比例地降低了损耗。如此一来，降低了电流，省掉了软启动器，减少了损耗，降低了电缆截面，节约了电缆芯材金属铜。因此，既节省了工程投资，又节能降耗。电压升高的同时，电机额定电流也将降低，电缆截面面积也将减少。仍以上述混-1皮带机主电机为例，Pe＝160kW，Ue＝380V，Ie＝291.5A，配电动力电缆ZR-YJV-1kV(3x185+1x95)，长度约95米；如果将额定电压Ue提升到660V,约为原来的173.7％，即提升了73.7％，额定容量Pe不变，则电机额定电流Ie降到167.8A，约为原来的57.6％，即降低了42.4％；配电动力电缆降为ZR-YJV-1kV(3x70+1x35)，电缆截面约为原来的37.8％，即减小了62.2％，长度不变。由该组对比数据可见，额定容量一定的电动机额定电压由380V变为660V,则额定电流降低了42.4％；所需电缆截面减小了62.2％；电缆芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于烧结及球团工程的电机配电方法，其特征在于，所述配电方法包括：仅将所述烧结或球团工程中额定容量为90‑200kW、额定电压为380VAC的电机的额定电压升高为660VAC，并将所述电机的配电设备设置为与升高后的660VAC电压所匹配，且所述配电设备不需要软启动器，烧结或球团工程中其他额定容量和额定电压的电机均保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种应用于烧结及球团工程的电机配电方法，其特征在于，所述配电方法包括：仅将
所述烧结或球团工程中额定容量为90-200kW、额定电压为380VAC的电机的额定电压升高为
660VAC，并将所述电机的配电设备设置为与升高后的660VAC电压所匹配，且所述配电设备
不需要软启动器，烧结或球团工程中其他额定容量和额定电压的电机均保持不变。
2.如权利要求1所述的配电方法，其特征在于：在烧结工程中，升高电压的电机对应的
负荷为：四辊破碎机下辊、...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝自凤，于文涛，王宇佳，
申请(专利权)人：北京首钢国际工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11