摘要：本文以國產多電平型高壓變頻器在國電灤河發電廠凝結水泵的應用為例，分別對凝結水泵應用高壓變頻器前後的運行工況


、基本原理及注意事項進行闡述
，並通過電耗對比試驗
，對凝結水泵變頻調節和傳統擋板調節的節能效果進行比對
、分析。

關鍵詞：高壓變頻器、凝結水泵
、變頻調速、節能
　　本文以國產多電平型高壓變頻器在國電灤河發電廠凝結水泵的應用為例
，分別對凝結水泵應用高壓變頻器前後的運行工況、jibenyuanlijizhuyishixiangjinxingchanshu，bingtongguodianhaoduibishiyan，duiningjieshuibengbianpintiaojiehechuantongdangbantiaojiedejienengxiaoguojinxingbidui，jinershuoming，fadianchangcaiyongguochangaoyabianpinqiduiningjieshuibengdengshebeijinxingtiaosujienenggaizaodeyingyongfangfa
，bingjuyoutouzisheng
、見效快等特點。
　　國電灤河發電廠位於河北省承德市
，擁有2台100MW國產凝汽式汽輪發電機組。分別於93年和97年投入運行。2005年3月，國電灤河發電廠對大批設備進行變頻改造
，采用北京利德華福電氣技術有限公司生產的HARSVERT-A06/130高壓變頻器，用於2台100MW機組的凝結水泵改造項目。目前，凝結水泵變頻器運行穩定


，節能效果明顯。

一、凝結水泵的運行工況

　　在(zai)汽(qi)輪(lun)機(ji)內(nei)做(zuo)完(wan)功(gong)的(de)蒸(zheng)汽(qi)在(zai)凝(ning)汽(qi)器(qi)冷(leng)卻(que)凝(ning)結(jie)之(zhi)後(hou)，集(ji)中(zhong)在(zai)熱(re)水(shui)井(jing)中(zhong)，這(zhe)時(shi)凝(ning)結(jie)水(shui)泵(beng)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)把(ba)凝(ning)結(jie)水(shui)及(ji)時(shi)地(di)送(song)往(wang)除(chu)氧(yang)器(qi)中(zhong)。維(wei)持(chi)凝(ning)結(jie)水(shui)泵(beng)連(lian)續(xu)、穩定運行是保持電廠安全、經濟生產的一個重要方麵，因此監視
、調整凝汽器內的水位是凝結水泵運行中的一項主要工作。
　　zaizhengchangyunxingzhuangtaixia，ningqiqineideshuiweibunengguogaohuoguodi。dangjizufuheshenggaoshi
，ningjieshuiliangzengjia，ningqiqineideshuiweixiangyingshangsheng。dangjizufuhejiangdishi，ningqiqineishuiweixiangyingjiangdi。
　　凝結泵電機為6kV/1000kW電機，設計有一定裕量。每台機組配備2台凝結泵
，1台運行，1台tai備bei用yong。沒mei有you使shi用yong變bian頻pin器qi之zhi前qian，凝ning汽qi器qi內nei的de水shui位wei調tiao整zheng是shi通tong過guo改gai變bian凝ning結jie水shui泵beng出chu口kou閥fa門men的de開kai度du進jin行xing的de，調tiao節jie線xian性xing度du差cha，大da量liang能neng量liang在zai閥fa門men上shang損sun耗hao。同tong時shi由you於yu頻pin繁fan的de對dui閥fa門men進jin行xing操cao作zuo，導dao致zhi閥fa門men的de可ke靠kao性xing下xia降jiang，影ying響xiang機ji組zu的de穩wen定ding運yun行xing。
shiyonggaoyabianpinqihou
，ningjieshuibengchukoufamenquanbudakai
，tongguotiaojiebianpinqideshuchupinlvgaibiandianjidezhuansu，dadaotiaojiechukouliuliang，manzuyunxinggongkuangdeyaoqiu。

二、HARSVERT-A06/130型高壓變頻器原理及特點

　　HARSVERT-A係列高壓變頻器采用單元串聯多電平PWM拓撲結構（簡稱CSML），由若幹個低壓PWM變bian頻pin功gong率lv單dan元yuan串chuan聯lian的de方fang式shi實shi現xian直zhi接jie高gao壓ya輸shu出chu，高gao壓ya主zhu回hui路lu與yu控kong製zhi器qi之zhi間jian為wei光guang纖xian連lian接jie
，安an全quan可ke靠kao
，精jing確que的de故gu障zhang報bao警jing保bao護hu，具ju有you電dian力li電dian子zi保bao護hu和he工gong業ye電dian氣qi保bao護hu功gong能neng，保bao證zheng變bian頻pin器qi和he電dian機ji在zai正zheng常chang運yun行xing和he故gu障zhang時shi的de安an全quan可ke靠kao。
　　caiyonggonglvdanyuanchuanlian，erbushigonglvqijianchuanlian，qijianchengshoudezuigaodianyaweidanyuanneizhiliumuxiandedianya
，qijianbubichuanlian，bucunzaiqijianchuanlianyinqidejunyawenti。zhijieshiyongdiyaIGBT功率模塊，器件工作在低壓狀態，不易發生故障。6kV變頻器共使用42對1200V低壓IGBT
，低壓IGBT門men極ji驅qu動dong功gong率lv較jiao低di，驅qu動dong電dian路lu非fei常chang簡jian單dan，開kai關guan頻pin率lv很hen低di
，不bu必bi采cai取qu均jun壓ya電dian路lu和he浪lang湧yong吸xi收shou電dian路lu，係xi統tong效xiao率lv高gao，同tong時shi功gong率lv單dan元yuan采cai用yong電dian容rong濾lv波bo結jie構gou，總zong體ti技ji術shu成cheng熟shu可ke靠kao。變bian頻pin器qi可ke以yi承cheng受shou30%的電源電壓下降而繼續運行，變頻器的6kV主電源完全失電時，變頻器可以在3秒內不停機，能夠全麵滿足變頻器動力母線切換時不停機的需要。
　　另外
，6kV主zhu電dian源yuan欠qian壓ya時shi可ke不bu停ting機ji
，自zi動dong降jiang額e
，電dian壓ya正zheng常chang後hou再zai恢hui複fu到dao原yuan來lai速su度du。采cai用yong二er極ji管guan不bu可ke控kong整zheng流liu電dian路lu結jie構gou，變bian頻pin器qi對dui浪lang湧yong電dian壓ya的de承cheng受shou能neng力li較jiao強qiang，雷lei擊ji或huo開kai關guan操cao作zuo引yin起qi的de浪lang湧yong電dian壓ya可ke以yi經jing過guo變bian壓ya器qi（變壓器的阻抗一般為8%左右）產chan生sheng浪lang湧yong電dian流liu

，經jing過guo功gong率lv單dan元yuan的de整zheng流liu二er極ji管guan
，給gei濾lv波bo電dian容rong充chong電dian，濾lv波bo電dian容rong足zu以yi吸xi收shou進jin入ru到dao單dan元yuan內nei的de浪lang湧yong能neng量liang，另ling外wai變bian壓ya器qi一yi次ci側ce安an裝zhuang了le壓ya敏min電dian阻zu浪lang湧yong吸xi收shou裝zhuang置zhi
，起qi到dao進jin一yi步bu保bao護hu作zuo用yong。
　　gonglvdanyuanweiduojimokuaichuanlian
，mougemokuaifashengguzhangshizidongpangluyunxing
，bianyuxianchangcaiquduiyingcuoshi。jizaimeigegonglvdanyuanshuchuduanzhijianbinglianpangludianlu，danggonglvdanyuanguzhangshi，fengsuoduiyinggonglvdanyuanIGBT的觸發信號，然後讓旁路SCR導通，保證電機電流能通過，仍形成通路，大大提高了係統運行的可靠性。
　　電機可實現軟啟動
、軟製動
、轉(zhuan)速(su)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)

，啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)小(xiao)於(yu)電(dian)機(ji)的(de)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)，電(dian)機(ji)啟(qi)動(dong)時(shi)間(jian)連(lian)續(xu)可(ke)調(tiao)
，減(jian)少(shao)了(le)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)影(ying)響(xiang)。變(bian)頻(pin)器(qi)預(yu)裝(zhuang)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)版(ban)權(quan)的(de)全(quan)中(zhong)文(wen)操(cao)作(zuo)和(he)監(jian)控(kong)軟(ruan)件(jian)，本(ben)機(ji)及(ji)遠(yuan)程(cheng)啟(qi)停(ting)操(cao)作(zuo)、功能設定
、參數設定、故障查詢、運行記錄查詢等均采用全中文的WINDOWS操作界麵，配備12.1寸彩色液晶觸摸顯示屏，可實現完整的通用變頻器參數設定功能，可打印輸出運行報表。調整觸摸式麵板，可隨時顯示電壓及電流波形、頻率和電機轉速
，可非常直觀地顯示電機在任何時間的實時狀態，具有很強的診斷、指示能力：可檢測變頻器各部分的運行狀態，完整的故障監測電路、精確的故障定位
，所有的功率模塊均為智能化設計
，當有故障發生時，將故障信息返回到主控單元中，主控單元會及時將主要功率元件IGBT關斷
，保護主電路，同時在中文人機界麵上精確定位顯示故障位置
、類別，使故障點一目了然
，適應於一般操作工人和維護人員的技能水平。
　　采用外部模擬信號控製變頻器輸出頻率時（變頻器作為DCS的執行機構），如果發生模擬信號掉線或短路時，變頻器可以提供報警信號，同時保持原有輸出頻率不變。變頻器控製電源可接收交流220V和直流220V輸入
，並配備有UPS，在控製電源發生故障時可以繼續運行
，同時提供報警。

三、應注意的問題

　　凝(ning)結(jie)水(shui)母(mu)管(guan)壓(ya)力(li)不(bu)能(neng)過(guo)低(di)
，以(yi)防(fang)止(zhi)空(kong)氣(qi)由(you)排(pai)水(shui)閥(fa)經(jing)凝(ning)結(jie)水(shui)再(zai)循(xun)環(huan)管(guan)進(jin)入(ru)凝(ning)汽(qi)器(qi)中(zhong)，而(er)破(po)壞(huai)真(zhen)空(kong)。在(zai)凝(ning)結(jie)水(shui)再(zai)循(xun)環(huan)管(guan)處(chu)
，當(dang)除(chu)氧(yang)器(qi)側(ce)的(de)壓(ya)力(li)大(da)於(yu)凝(ning)結(jie)水(shui)母(mu)管(guan)水(shui)壓(ya)時(shi)，則(ze)除(chu)氧(yang)器(qi)內(nei)的(de)汽(qi)
、水要通過再循環管返回凝汽器
，這將使凝結水母管發生水擊。因此。變頻運行時凝結泵出口閥門調整門開度不能為100％。

四
、節能效果

　　為比較變速調節和傳統擋板調節凝結泵電耗情況，確定其節能效果
，於2005年5月17日對#6機組的#1凝結泵變頻裝置作了電耗對比試驗，機組在100MW
、75MW、50MW負荷下運行時，變頻調節比傳統的擋板調節分別節電470kW、611kW、631kW，節電幅度為47.4%
、70.8%、78.4%。變頻調節節能效果明顯，具體數值見下表：
附表：試驗數據表
　　根據試驗結果計算，#6機組凝結泵變頻器全年節電量為4639MW?h，按照每1MW?h上網電量310元計算，全年可獲經濟效益143.8萬元
，一年半即可收回全部投資，經濟效益十分顯著。而且減少了對截門的衝刷，保持了係統恒定的水壓。

五

、總結

　　高壓交流變頻調速技術是90年代迅速發展起來的一種新型電力傳動調速技術，應用了先進的電力電子技術
、計算機控製技術、現代通信技術和高壓電氣
、電dian機ji拖tuo動dong技ji術shu等deng綜zong合he性xing學xue科ke領ling域yu的de最zui新xin成cheng果guo，其qi技ji術shu和he性xing能neng勝sheng過guo以yi往wang其qi它ta任ren何he一yi種zhong調tiao速su方fang式shi。通tong過guo多duo年nian的de不bu斷duan努nu力li
，國guo產chan高gao壓ya變bian頻pin器qi的de性xing能neng、可靠性已經有了很大提高，今後必將有更寬闊的舞台。

參考文獻：
[1]《HARSVERT-A06/130型高壓變頻器原理》 北京利德華福技術有限公司內部資料
[2]《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》水利電力出版社