我國高壓電動機多為10kV。由于受電力電子器件耐壓限制，目前尚難實現(xiàn)該等級變頻器的直接高壓輸出。目前國內(nèi)高壓變頻器都采用單元串聯(lián)式多電平變頻器技術(shù)，其輸出電壓可達到10kV甚至更高，且輸入、輸出波形好，對電網(wǎng)的諧波污染小。國外高壓變頻技術(shù)成熟，但其價格卻是國內(nèi)高壓變頻器價格的2~4倍，在國內(nèi)很多水泥廠資金不是很充裕的情況下，國內(nèi)變頻器由于價格低，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。在國家節(jié)能大環(huán)境的推動下，10kV拖動的動態(tài)負荷其高壓電機采用高壓變頻調(diào)速勢在必行。

而在承接的國外水泥廠設(shè)計過程中，情況會好很多。由于資金充足，新建國外水泥廠，除了需要調(diào)速的低壓電機和窯尾高溫風(fēng)機采用變頻調(diào)速外，其他需要調(diào)速的高壓電機基本都已經(jīng)采用高壓變頻調(diào)速，且采用的大多是國外著名品牌(如ABB)的高壓變頻成套裝置，如生料循環(huán)風(fēng)機、窯尾后排風(fēng)機、窯頭余風(fēng)風(fēng)機、水泥磨收塵風(fēng)機等，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，性價比高，節(jié)能效果明顯，是目前國內(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)能在實際應(yīng)用中總結(jié)出三大優(yōu)點：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)運行的靈活性；三是改變了電動機的啟動方式，真正實現(xiàn)了電機的軟啟動，大大減少了對電動機、風(fēng)機、風(fēng)門等設(shè)備的磨損以及對電網(wǎng)的啟動沖擊，延長了它們的使用壽命，大幅度節(jié)省這些設(shè)備的維護費用，是目前水泥廠最有效的一種調(diào)速節(jié)能控制手段。

2．2使用高效電機實現(xiàn)節(jié)能

從節(jié)約能源、保護環(huán)境角度出發(fā)，高效率電動機不僅是水泥廠更是國內(nèi)所有工業(yè)發(fā)展的趨勢。在國家六大耗電行業(yè)之中，水泥行業(yè)名列其中，同時它也是中小型電動機的主要應(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)車間(生料磨車間、回轉(zhuǎn)窯和水泥磨車間)的電動機大多都是24h連續(xù)工作制，工作時間長，工作負荷也相對穩(wěn)定，這些特點都有利于高效電動機在水泥廠的推廣和使用。

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

2．3合理選擇電機功率

由于歷史原因，在實際應(yīng)用中，存在大量電機所驅(qū)動的負載功率遠遠小于電動機本身的功率，造成大量的電動機處于低效運行狀態(tài)。如：用電量較大的風(fēng)機、水泵、壓縮機類負載，其平均系統(tǒng)運行效率均在50%左右。在設(shè)計選型中，設(shè)計人員為了保證足夠的動力，層層加余量，級級加保險，很容易造成“大馬拉小車”的狀態(tài)，其效率之低可想而知。甚至有的用戶主要利用變頻器來調(diào)速，使得電動機長期處于低頻低效運行狀態(tài)，這也是一種“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

眾所周知，電動機的最佳運行效率一般發(fā)生在負荷率0．7~0．85之間，過高和過低的負荷率，不僅會降低電機的使用效率，而且對電機本身也會造成很大的傷害，從而增加維修成本和維護費用。曾經(jīng)在某個水泥廠某個車間的負荷計算中，依據(jù)工藝所提電機功率，理論計算選配變壓器的負荷率在0．75左右，可在實際運行中其負荷率僅在0．6以下，這種嚴重的“大馬拉小車”的現(xiàn)象不僅浪費了設(shè)備資源，同時也浪費了寶貴的電力。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，同時企業(yè)也丟失了再發(fā)展的寶貴機遇。在設(shè)計過程中，合理選配電動機的功率，不僅符合國家節(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)濟基礎(chǔ)和發(fā)展環(huán)境，合理選配負載所需電動機的功率任重道遠。

3、結(jié)語

推廣變頻調(diào)速等先進電機調(diào)速技術(shù)，改善電機系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，逐步淘汰閘板、閥門等機械節(jié)流調(diào)節(jié)方式。重點對傳統(tǒng)水泥廠電動機進行系統(tǒng)改造，選擇合適的調(diào)速方式；合理選配電動機，使電機運行在最佳效率狀態(tài)；新建或改擴建水泥廠設(shè)計時要認真核算，力爭做到電機功率與負載的最佳匹配，逐步消除或減少“大馬拉小車”現(xiàn)象；設(shè)計選型時優(yōu)先采用高效節(jié)能電動機拖動負載，從根本上真正實現(xiàn)電機的節(jié)能。