案例分析题
【2012—4】题21～25：某炼钢厂除尘风机电动机额定功率为Pe=2100kW，额定转速N=1500r／min，额定电压UN=10kV，除尘风机额定功率PN=2000kW，额定转速N=1491r／min，根据工艺状况工作在高速或低速状态，高速时转速为1350r／min，低速时300r／min，年作业320d，每天24h，进行方案设计时，做液力偶合器调速方案和变频器调速方案的技术比较，变频器效率为0．98，忽略风机电动机效率和功率因数影响。请回答下列问题，并列出解答过程。
单选题
在做液力偶合器调速方案时，计算确定液力偶合器工作轮有效工作直径D是多少?
【正确答案】
C
【答案解析】根据《钢铁企业电力设计手册(下册)》P362公式(25—131)，液力耦合器的有效工作直径为：
单选题
若电机工作在额定状态，液力偶合器输出转速为300r／rain时，电动机的输出功率是多少?
【正确答案】
C
【答案解析】根据《钢铁企业电力设计手册(下册)》P362式(25-128)，
，因此，PT=
，因此，PT=
单选题
当采用变频调速器且除尘风机转速为300r／min时，电动机的输出功率是多少?
【正确答案】
B
【答案解析】根据《钢铁企业电力设计手册(上册)》P306公式，
，因此P2=
，因此P2=
单选题
当除尘风机运行在高速时，试计算这种情况下用变频调速器调速比液力耦合器调速每天省多少度电?
【正确答案】
B
【答案解析】(1)采用变频调速时，根据《钢铁企业电力设计手册(上册)》P306公式，
，由于忽略电机的效率和功率因数的影响，电动机的输入功率等于电机的输出功率也等于风机的功率即：P2=
=1484．562(kW)。变频器的输入功率为1484．562／0．98=1514．859(kW)。
(2)采用液力耦合器时，风机的功率等于液力耦合器即涡轮的输出功率PT，同样有：P2=
=1484．562(kW)。
电动机的输入功率PinM等于电机的输出功率PoutM等于泵轮的输入功率PB，根据《钢铁企业电力设计手册(下册)》P362公式(25—128)，
，因此，PB=
，由于忽略电机的效率和功率因数的影响，电动机的输入功率等于电机的输出功率也等于风机的功率即：P2==1484．562(kW)。变频器的输入功率为1484．562／0．98=1514．859(kW)。(2)采用液力耦合器时，风机的功率等于液力耦合器即涡轮的输出功率PT，同样有：P2=
=1484．562(kW)。电动机的输入功率PinM等于电机的输出功率PoutM等于泵轮的输入功率PB，根据《钢铁企业电力设计手册(下册)》P362公式(25—128)，
，因此，PB=
单选题
已知从风机的供电回路测得，采用变频调速方案时，风机高速运行时功率为1202kW，低速运行时功率为10kW，采用液力偶合器调速方案时，风机高速运行时功率1406kW，低速时为56kW，若除尘风机高速和低速各占50％，问采用变频调速比采用液力耦合器调速每年节约多少度电?
【正确答案】
C
【答案解析】采用变频调速比采用液力耦合器每年节约的电量为：
[(1406—1202)×50％+(56—10)×50％]×320×24=960000(kW·h)
[(1406—1202)×50％+(56—10)×50％]×320×24=960000(kW·h)