內容摘要：suizhejingjidefazhan

，ziyuanyueshudemaodunriyituxian
，jianshejieyuexingshehui
，jinxingjienengjianghaojishugaizao，yichengweigefadianqiyedejijinulidefangxiang。benwenxiangxijieshaolezhongdiantoumoudianchangyinfengjibianpingai造設計與運行情況，並對改造後的經濟效益進行了分析。運行結果證明在火電廠輔機中利用高壓變頻技術具有卓越的技術性能和顯著的經濟效益

，具有很好的推廣應用價值。

關鍵詞:引風機  變頻器  節能降耗  經濟效益  推廣價值

一
、概述：

發電廠既是電能的生產者，又是電能的用戶和消費者
，我國的發電能源構成中，火電占70%以上
，而一般的火電機組，其廠用電一般占發電量的4%～7%，拖動大容量風機、水泵類輔機的高壓廠用電動機的耗電量占廠用電的80%左右。由於電力體製改革中廠網分開
、競價上網等事物的出現

，電廠的發電煤耗、廠用電率已成為發電廠考核的重要指標
，直接關係到電廠的經濟效益和企業競爭力。而風機、水(shui)泵(beng)類(lei)輔(fu)機(ji)的(de)變(bian)速(su)調(tiao)節(jie)所(suo)起(qi)到(dao)的(de)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)可(ke)顯(xian)著(zhu)地(di)降(jiang)低(di)廠(chang)用(yong)電(dian)和(he)發(fa)電(dian)成(cheng)本(ben)，因(yin)此(ci)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)高(gao)壓(ya)廠(chang)用(yong)電(dian)動(dong)機(ji)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)成(cheng)為(wei)電(dian)廠(chang)節(jie)能(neng)工(gong)作(zuo)的(de)當(dang)務(wu)之(zhi)急(ji)。

二、變頻器調速節能原理

異步電動機的轉速n與頻率f

、電動機轉差率s、電動機磁極對數p有以下關係：

N＝60f(1-s)/p

由以上公式可知
，轉速n與頻率f成正比，隻要改變頻率f即可改變電動機的轉速，同時電動機的輸出功率也會發生變化，n與f之間呈線性關係，當f在0～50Hz變bian化hua時shi
，轉zhuan速su的de調tiao節jie範fan圍wei是shi非fei常chang寬kuan的de。當dang負fu荷he變bian化hua而er引yin風feng機ji轉zhuan速su降jiang低di時shi，則ze輸shu出chu功gong率lv也ye隨sui之zhi遞di減jian，而er變bian頻pin器qi就jiu能neng較jiao好hao的de解jie決jue這zhe一yi問wen題ti，達da到dao節jie能neng的de目mu的de。

三、改造方案

2015年7月托中電投某電廠對1×300MW機組的引風機進行高壓變頻調速改造，本次改造對機組一台電動機進行改造
，采用一拖一自動隔離方式，引風機電動機可采用工、變頻兩種方式運行。經過對比分析
，選用深圳英威騰電器股份有限公司生產的GD5000-A3150-06-S係列高壓變頻器，該裝置變頻器整流器件為二極管，逆變器件為IGBT（如圖1所示）
，控製方式采用無速度傳感器矢量控製，運行性能更加優越。2015年8月新係統全部投入運行。

圖1  功率單元原理圖

四、係統運行工藝描述

變頻器的6kV電源經變頻裝置輸入刀閘與接觸器後到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經出線刀閘和接觸器送至電動機
；6kV電源還可經旁路接觸器直接起動電動機。進出線刀閘與接觸器和旁路刀閘與接觸器的作用是：一yi旦dan變bian頻pin裝zhuang置zhi出chu現xian故gu障zhang，即ji可ke馬ma上shang斷duan開kai進jin出chu線xian刀dao閘zha與yu接jie觸chu器qi，將jiang變bian頻pin裝zhuang置zhi隔ge離li
，手shou動dong合he旁pang路lu接jie觸chu器qi，在zai工gong頻pin電dian源yuan下xia起qi動dong電dian機ji運yun行xing。旁pang路lu櫃gui具ju備bei五wu防fang閉bi鎖suo功gong能neng；具備工
、變頻方式指示功能
；帶電指示功能和帶電閉鎖櫃門功能。

係統改造一次回路如圖2所示。為了充分保證係統的可靠性
，給變頻器同時加裝工頻旁路裝置，變頻器異常時
，變頻器停止運行，電機可以直接自動（工藝要求手動）切換到工頻運行狀態下運行
，這樣可以保證機組的正常安全運行。

為了實現變頻器故障的保護，變頻器對6KV開關QF進行聯鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF。當工頻旁路時，變頻器始終允許QF合閘

，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。

變頻調速係統由用戶開關

、自動旁路櫃、GD5000係列高壓變頻器、高壓電機組成。旁路櫃是由三個真空高壓接觸器KM1、KM2、KM3和高壓隔離開關QS1、QS2組成。正常運行時QS1
、QS2全部閉合
，隻有在檢修時斷開。電機以變頻方式運行時， KM1、KM2閉合，QS3斷開
；電機以工頻方式運行時
，KM3閉合， KM1、KM2斷開。變頻與工頻之間切換自動/手動完成。旁路櫃嚴格按照“五防”聯鎖要求設計，變頻輸出開關KM2和工頻開關KM3互鎖
，完全能夠保證變頻調速係統安全運行。

由於在整個變頻調速係統中前級用戶開關櫃具有過載保護裝置，因而手動旁路櫃不會對電機進行過載保護。同時用戶開關櫃必須按照8-10倍額定電流設置速斷保護值，確保躲過激磁湧流。

圖2  改造後的一次回路圖

五、調試過程中出現的問題及改善措施：

（1）在(zai)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)當(dang)轉(zhuan)速(su)指(zhi)令(ling)信(xin)號(hao)丟(diu)失(shi)後(hou)變(bian)頻(pin)器(qi)沒(mei)有(you)維(wei)持(chi)電(dian)動(dong)機(ji)原(yuan)有(you)的(de)轉(zhuan)速(su)現(xian)象(xiang)，針(zhen)對(dui)該(gai)問(wen)題(ti)調(tiao)整(zheng)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)部(bu)分(fen)，問(wen)題(ti)得(de)到(dao)了(le)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)。

（2）將控製變頻器的變壓器的溫度報警上傳至DCS界麵，有效的實現了變壓器的超溫監視。

（3）為解決變頻器小間在夏季溫度過高問題，中電投某電廠引風機變頻器小間冷卻係統設計上采用了風道室外循環冷卻方式（如圖3所示），此(ci)設(she)計(ji)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)空(kong)調(tiao)的(de)使(shi)用(yong)率(lv)，目(mu)前(qian)變(bian)頻(pin)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)需(xu)空(kong)調(tiao)冷(leng)卻(que)運(yun)行(xing)，即(ji)可(ke)滿(man)足(zu)變(bian)頻(pin)裝(zhuang)置(zhi)運(yun)行(xing)要(yao)求(qiu)

，從(cong)而(er)更(geng)加(jia)提(ti)高(gao)變(bian)頻(pin)裝(zhuang)置(zhi)使(shi)用(yong)的(de)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。  

（4）為wei保bao證zheng在zai部bu分fen功gong率lv單dan元yuan損sun壞huai的de情qing況kuang下xia，變bian頻pin器qi仍reng可ke正zheng常chang運yun行xing，設she置zhi了le功gong率lv單dan元yuan一yi級ji功gong能neng旁pang路lu，當dang變bian頻pin器qi的de一yi組zu功gong率lv單dan元yuan發fa生sheng故gu障zhang的de情qing況kuang下xia仍reng能neng正zheng常chang運yun行xing。

六
、節能改造後的經濟效益分析

為了便於分析變頻改造後的節能情況，選取在1號機組分別帶150MW
、300MW負荷的兩種種不同工況下對引風機工頻和變頻兩種運行方式下的參數情況進行了對比。

節能效果參見表1，從表1可以看出，當機組負荷分別為150MW

、300 MW時，引風機變頻運行比工頻運行每小時分別節電256kW•h、535kW•h。變頻改造後

，節電效果顯著。

表1  節能效果對比

七
、結束語

yinfengjijingguobianpingaizaoyihou
，jienengxiaoguofeichangmingxian
，erqieqidongpinlvdi，zhuansudi，dianliuxiaoqiepingwen。shixianleruanqidong，bimianleyiqianyonggongpinqidongshidedadianliudazhuanjuduidianji、電纜、開關及機械設備的衝擊。不僅延長了電機等設備的壽命
，也減輕了軸承的磨損，提高了安全供電的可靠性。

作者簡介：深圳市英威騰電氣股份有限公司   技術支持工程師   王建祥

參考文獻：

【1】深圳市英威騰電氣股份有限公司 《GD5000係列高壓變頻器產品說明書》

【2】黃威、 黃禹 《變頻器的節能與改造》化學工業出版社2011-03出版