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摘要： 高壓交流電動機變頻調速技術以其卓越的調速性能、顯著的節電效果以及廣泛的適用性，成為火力發電廠節能降耗技改工程的首選。為了今後其它超超臨界機組凝結水泵進行變頻改造，並使變頻改造後的高壓電動機和變頻器能夠安全、穩定、高效的運行，有必要對變頻改造工程實踐中一些經驗進行總結，以便作為借鑒。
關鍵詞：超超臨界 凝結水泵 變頻器 調節特性 節能
一、引言
本文以國產多電平型高壓變頻器在大唐寧德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，duiningjieshuibengbianpintiaojiehechuantongtiaojiefamentiaojiedejienengxiaoguojinxingbidui，jinershuoming，chaochaolinjiejizucaiyonggaoyabianpinqiduiningjieshuibengjinxingtiaosujienenggaizaodeyingyongfangfa，juyoutouzisheng、見效快等特點。
超超臨界燃煤發電機組具有煤耗低、技術含量高、環保性能好、節約資源的特點，必將是今後我國火電機組的發展方向。大唐寧德電廠二期工程為2×660MW超超臨界發電機組，分別於2008年12月和2009年6月投入商業運行。自投產以來，機組各項運行指標良好。2台機組各配置2台100%容量的多級離心式凝結水泵，凝結水係統原設計運行方式為兩台100%容(rong)量(liang)定(ding)速(su)凝(ning)結(jie)泵(beng)互(hu)為(wei)備(bei)用(yong)，即(ji)由(you)定(ding)速(su)電(dian)動(dong)機(ji)驅(qu)動(dong)，一(yi)台(tai)運(yun)行(xing)，一(yi)台(tai)備(bei)用(yong)。凝(ning)結(jie)水(shui)流(liu)量(liang)靠(kao)除(chu)氧(yang)器(qi)上(shang)水(shui)調(tiao)節(jie)門(men)調(tiao)節(jie)，並(bing)配(pei)備(bei)旁(pang)路(lu)以(yi)保(bao)證(zheng)凝(ning)結(jie)泵(beng)在(zai)各(ge)種(zhong)工(gong)況(kuang)下(xia)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)。正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)下(xia)，凝(ning)結(jie)水(shui)泵(beng)一(yi)台(tai)運(yun)行(xing)一(yi)台(tai)投(tou)備(bei)用(yong)，當(dang)運(yun)行(xing)凝(ning)結(jie)泵(beng)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)，另(ling)外(wai)一(yi)台(tai)自(zi)動(dong)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)。在(zai)負(fu)荷(he)變(bian)動(dong)時(shi)，通(tong)過(guo)除(chu)氧(yang)器(qi)上(shang)水(shui)調(tiao)節(jie)門(men)開(kai)度(du)來(lai)控(kong)製(zhi)除(chu)氧(yang)器(qi)水(shui)位(wei)，這(zhe)就(jiu)造(zao)成(cheng)較(jiao)大(da)的(de)節(jie)流(liu)損(sun)失(shi)。在(zai)啟(qi)停(ting)機(ji)及(ji)低(di)負(fu)荷(he)時(shi)，為(wei)了(le)維(wei)持(chi)凝(ning)結(jie)泵(beng)最(zui)小(xiao)流(liu)量(liang)還(hai)要(yao)打(da)開(kai)旁(pang)路(lu)門(men)，造(zao)成(cheng)能(neng)量(liang)白(bai)白(bai)流(liu)失(shi)。另(ling)外(wai)，即(ji)便(bian)機(ji)組(zu)處(chu)於(yu)滿(man)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，由(you)於(yu)設(she)計(ji)留(liu)有(you)較(jiao)大(da)的(de)裕(yu)量(liang)，除(chu)氧(yang)器(qi)上(shang)水(shui)調(tiao)節(jie)門(men)也(ye)不(bu)能(neng)處(chu)於(yu)全(quan)開(kai)位(wei)置(zhi)。采(cai)用(yong)凝(ning)結(jie)泵(beng)定(ding)速(su)運(yun)行(xing)，係(xi)統(tong)存(cun)在(zai)以(yi)下(xia)問(wen)題(ti)：
（1） 閥門調調節節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低，造成能源的浪費。
（2） 當流量降低，位開度減小時，調節閥前後壓差增加工作安全特性變壞，壓力損失嚴重，造成能耗增加。
（3） 長期10～40％低閥門開度，加速閥體自身磨損，導致閥門控製特性變差，並造成凝結水附近管道震動較大，對安全生產有極大影響。
（4） 管網壓力過高威脅係統設備密封性能，嚴重時導致閥門泄漏，不能關嚴，凝結泵出口精處理器泄露等情況發生。
（5） 設備使用壽命短、日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的極大浪費。
如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)凝(ning)結(jie)泵(beng)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)，實(shi)現(xian)除(chu)氧(yang)器(qi)水(shui)流(liu)量(liang)的(de)變(bian)負(fu)荷(he)調(tiao)節(jie)。除(chu)氧(yang)器(qi)上(shang)水(shui)調(tiao)節(jie)門(men)可(ke)以(yi)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)全(quan)開(kai)的(de)狀(zhuang)態(tai)，而(er)且(qie)旁(pang)路(lu)門(men)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)關(guan)閉(bi)狀(zhuang)態(tai)，從(cong)而(er)避(bi)免(mian)上(shang)述(shu)的(de)各(ge)種(zhong)功(gong)率(lv)損(sun)失(shi)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai)，變(bian)頻(pin)器(qi)可(ke)以(yi)使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)實(shi)現(xian)軟(ruan)啟(qi)動(dong)，避(bi)免(mian)電(dian)動(dong)機(ji)直(zhi)接(jie)啟(qi)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)網(wang)衝(chong)擊(ji)和(he)機(ji)械(xie)衝(chong)擊(ji)，大(da)大(da)延(yan)長(chang)電(dian)機(ji)的(de)壽(shou)命(ming)、減小管路振動、提高係統的可靠性。這樣，不僅解決了控製閥調節線性度差、純滯延大等難以控製的缺點，而且提高了係統運行的可靠性；更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)減(jian)小(xiao)了(le)因(yin)調(tiao)節(jie)閥(fa)門(men)孔(kong)口(kou)變(bian)化(hua)造(zao)成(cheng)的(de)壓(ya)流(liu)損(sun)失(shi)，減(jian)輕(qing)了(le)控(kong)製(zhi)閥(fa)的(de)磨(mo)損(sun)，降(jiang)低(di)了(le)係(xi)統(tong)對(dui)管(guan)路(lu)密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)的(de)破(po)壞(huai)，延(yan)長(chang)了(le)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，維(wei)護(hu)量(liang)減(jian)小(xiao)，改(gai)善(shan)了(le)係(xi)統(tong)的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)，節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)，為(wei)降(jiang)低(di)廠(chang)用(yong)電(dian)率(lv)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)的(de)途(tu)徑(jing)。
國家將能源利用效率列為重中之重，主要目標是到2010年單位GDP的能源消耗減少20％。其中，每1萬元GDP標準煤消耗量應減少到0.98噸；單位GDP的能耗每年必需減至4．4％；單位工業附加值的水資源消耗必需減少30％；主要汙染物排放應減少10％。為此，國家製定並實施了《節能中長期專項規劃》，確定了“十一五”qijiannenghaojiangdimubiao。guoziweiheyuanguojiahuanbaozongjujiujienengjianpaizhibiaohaifenbieyuguoneiwudafadianjituangongsiqiandinglezerenzhuang，jiangnengyuanxiaohaonaruqiyezonghepingjiaheniandukaohe，anzhao“一票否決”製，實施節能目標責任製和問責製。
大唐寧德電廠作為大唐集團的代表性企業，積極響應國家節能減排、建設資源節約型社會的重要政策，09nianwomenxianhouduiliangtaijizuningjiebengxitongjinxinglebianpingaizao。yinianduolaijizuyunxingshijianbiaoming，gaizaohouningjieshuixitonggexianganquanjingjixingzhibiaodadaoleyuqidemubiao，ningjiebengbianpingaizaogongzuoqudelechenggong。
二、高壓變頻調速技術
2.1 水泵負載調速節能原理
變頻調速在水泵應用上和風機有所區別，在很多場合，負載管路特性的改變是用戶用水量減少（即用戶人為關閥）造成的。水泵在調速過程中還往往要求壓力恒定，這時水泵的工作點變化如下圖1所示：
流量由Q1變為Q2時，如果水泵定速運行，工作點將由A點變為B點，壓力將升高，威脅管網安全；如果通過調速方式，水泵工作點將由A點變為C點，在提供需要流量的同時，保持壓力不變。水泵在B、C兩點的輸出功率差為：PB －PC＝（H3－H2）×Q2。
在A、Cliangdian，jinguanshuibengsudubutong，danyouyuzailiangzhongqingkuangxiashuibengsuochengdandeliuliangbutong，qichukouyalihewaiguanwangyalirengranbaochipingheng。youyuyalipinghengdexuyao，shuibengbinglianyunxingshi，tiaosushuibengdesudubunengdiyuN3，否則將出現根本不對外出水的現象。非但不節能，還出現水泵空轉耗能的現象。
如果在管網特性不變的係統中進行水泵調速，並且對水壓沒有要求，這種情況下節能效益比恒壓供水要顯著得多。
2.2 變頻調速原理
變頻調速是通過改變電源頻率來調節電動機轉速的。對於異步電動機而言，設f為定子電源頻率，s為轉差率，p為磁極對數，n為轉速，按照電機學的基本原理，電機的轉速滿足如下的關係式：
由上式可見，電機的同步轉速n0（n0=60f/p）正比於電機的運行頻率f，由於轉差率s一般情況下比較小(0~0.05)，電機的實際轉速n約等於電機的同步轉速n0，所以改變電機的電源頻率f，就能改變電機的實際轉速。
變bian頻pin調tiao速su就jiu是shi通tong過guo改gai變bian輸shu入ru到dao交jiao流liu電dian機ji的de電dian源yuan變bian頻pin，從cong而er達da到dao調tiao節jie交jiao流liu電dian動dong機ji的de輸shu出chu轉zhuan速su的de目mu的de。即ji變bian頻pin調tiao速su係xi統tong是shi從cong電dian網wang直zhi接jie接jie收shou工gong頻pin50 Hz的交流電，經變頻器，將輸入的工頻交流電變換成為變頻幅值都可調節的交流電直接輸出到交流電動機，實現交流電動機的變速運行。
2.3 高壓變頻器特點
變頻器是運動控製係統中的功率變換器。目前，我國高壓變頻器呈現三大趨勢：
（1）功率單元串聯多電平技術依然是市場主流；
（2）向大功率方向發展；
（3）隨著高壓變頻技術的成熟，將大幅拓展工藝控製對於變頻調速的需求。
高gao壓ya變bian頻pin不bu像xiang低di壓ya變bian頻pin那na樣yang具ju有you成cheng熟shu的de一yi致zhi性xing的de主zhu電dian路lu拓tuo撲pu結jie構gou，而er是shi限xian於yu功gong率lv器qi件jian的de電dian壓ya耐nai量liang和he高gao壓ya使shi用yong條tiao件jian的de矛mao盾dun，國guo內nei各ge變bian頻pin生sheng產chan廠chang商shang，采cai用yong不bu同tong的de功gong率lv器qi件jian和he不bu同tong的de主zhu電dian路lu結jie構gou，以yi適shi應ying各ge種zhong拖tuo動dong設she備bei的de要yao求qiu，因yin而er在zai各ge項xiang性xing能neng指zhi標biao和he適shi應ying範fan圍wei上shang也ye各ge有you差cha異yi。
高壓變頻器一般可分為兩大類：
（1）交―交變頻器（無直流環節）
（2）交―直―交變頻器（有直流環節）
其中交―直―交jiao變bian頻pin器qi又you可ke根gen據ju直zhi流liu環huan節jie采cai用yong大da電dian感gan以yi平ping抑yi電dian流liu脈mai動dong的de變bian頻pin器qi稱cheng為wei電dian流liu源yuan型xing變bian頻pin器qi，直zhi流liu環huan節jie采cai用yong大da電dian容rong抑yi製zhi電dian壓ya波bo動dong的de變bian頻pin器qi則ze稱cheng為wei電dian壓ya源yuan型xing變bian頻pin器qi。圖tu2所示為三種高壓變頻器框圖。
無論何類變頻器，判斷其優劣，首先要看其輸出交流電壓的諧波對電機的影響；其次要看對電網的諧波汙染和輸入功率因數；再次要看其本身的能量損耗（即效率）如何。
目mu前qian，市shi場chang上shang眾zhong多duo生sheng產chan廠chang家jia推tui出chu了le各ge種zhong原yuan理li和he結jie構gou各ge異yi的de高gao壓ya變bian頻pin器qi，選xuan擇ze一yi種zhong適shi用yong於yu火huo電dian廠chang風feng機ji和he水shui泵beng變bian頻pin調tiao速su改gai造zao的de產chan品pin是shi非fei常chang重zhong要yao的de。實shi踐jian經jing驗yan表biao明ming：danyuanchuanlianduopingdianyayuanxingbianpinqishihuodianchangfengjiheshuibengbianpintiaosugaizaodeshouxuan。zhezhongbianpinqicaiyongdetuopujiegouyoumeiguoluobinkanggongsilvxiankaifayanzhi，suoyiyouchengluobinkangjiegou。guoneichangshangbaokuolidehuafu、東方日立以及微能科技等公司均采用這種主電路結構。其結構特點是：
（1）在輸出逆變部分采用了具有獨立電源的單相橋式SPWM逆變器的直接串聯疊加，不存在器件均壓的問題；
（2）在輸入整流部分采用了多相多重疊加整流技術，可以降低開關損耗提高等效開關頻率，從而減小輸出諧波、降低噪聲和電動機的脈動轉矩；
（3）在結構上采用了功率單元模塊化技術，雖然使元件數目增加，但由於IGBT驅動功率低可以使變頻器的效率高達96%以上。
（4）這些技術的采用使得這種變頻器驅動功率小、總體效率高、諧波汙染最小，堪稱完美無諧波變頻器。單元串聯多電平電壓源型變頻器的主要優點是：
①由於采用功率單元串聯，可采用技術成熟，價格低廉的低壓IGBT組成逆變單元，通過改變聯單元的個數適應不同的輸出電壓要求；
②完美的輸入、輸出波形，可以降低電機脈動轉矩，使其能適應任何場合及電動機使用，對電機電纜長度無特殊要求；
③由you於yu多duo功gong率lv單dan元yuan具ju有you相xiang同tong的de結jie構gou及ji參can數shu，便bian於yu將jiang功gong率lv單dan元yuan做zuo成cheng模mo塊kuai化hua，實shi現xian冗rong餘yu設she計ji，在zai個ge別bie單dan元yuan故gu障zhang時shi可ke以yi通tong過guo旁pang路lu功gong能neng使shi係xi統tong能neng夠gou正zheng常chang或huo降jiang額e使shi用yong；
④變頻器可承受-35電源電壓降低和5個周波的電源喪失，能夠適應發電廠廠用電係統工作和備用之間電源切換、電動給水泵等大負荷啟動時造成的電壓波動。
2.4 單元串聯多電平型高壓變頻調速係統結構
我公司本次改造采用利德華福HARSVERT-A係列高壓變頻器，其調速係統采用多電平串聯的結構控製方式，係統結構如圖3所示。係統主要有移相變壓器、功率單元、旁路單元組成。6kV係列有5個功率單元，每5gegonglvdanyuanchuanliangouchengyixiang，meigegonglvdanyuanjiegoushangwanquanyizhi，keyihuhuan。chuanlianfangshicaiyongxingxingjiefa，zhongxingdianfukong。meigegonglvdanyuanyoudianwangdianyajingyixiangbianyaqidecijiraozugongdian，suoyougonglvdanyuandoutongguoguangxianjieshoulaizitongyigezhongyangkongzhiqidezhiling，yitiaojieshuchudianya，gonglvdanyuanshuchudianyachuanlianhoudedaokebianpinlvdegaoyadiangonggeidiandongji。
三、高壓凝泵變頻方案實施
3.1 動力係統方案
針對凝結水係統的特點，綜合比較多種動力係統方案，我們zuizhongquedingwochangningjieshuixitongbianpingaizaocaiyongyituoershoudongpanglufangan。jipeibeiyitaigaoyabianpinqi，tongguoqiehuangaoyagelikaiguanbagaoyabianpinqiqiehuandaoyaoyunxingdeningjieshuibengshangqu。gaoyabianpinqikeyituodongA凝結泵電動機實現變頻運行，也可以通過切換拖動Bningjiebengdiandongjishixianbianpinyunxing。liangceningjiebengdiandongjijunjubeigongpinpanglugongneng，keshixianrenyiyitaidiandongjidebianpinyunxing，lingwaiyitaichuyugongpinbeiyong，danggaoyabianpinqiguzhangshi，xitongkeliansuolingyitaigongpindianjiyunxing。
基本原理：它是由六個高壓隔離開關QS1～QS6組成（見圖4）。其中QS1和QS4,QS2和QS5有電氣互鎖；QS3和QS2,QS6和QS5安裝機械互鎖裝置。如果兩路電源同時供電，A凝泵工作在變頻狀態，B凝泵工作在工頻狀態時，QS3和QS4、QS5分閘，QS1、QS2和QS6處於合閘狀態；B凝泵工作在變頻狀態，A凝泵工作在工頻狀態時，QS1和QS2、QS6分閘，QS3、QS4和QS5處於合閘狀態；如果檢修變頻器，QS3和QS6可以處於合閘狀態，其它隔離開關都分閘，兩台負載可以同時工頻運行；當一路電源檢修時，可以通過分合隔離開關使任一電機變頻運行。
當A凝結泵變頻運行故障跳閘時，係統聯鎖起動B凝結泵QF2開關工頻運行。當B凝結泵變頻運行故障跳閘時，係統聯鎖起動A凝結泵QF1開關工頻運行。
3.2 控製係統方案
3.2.1 改造原則
凝結水泵變頻改造要在保證除氧器水位調節品質不變，並可以在工作泵跳閘、dishuiyadengteshugongkuangfashengshibaozhengjizuzhengchangyunxingqiantixiajinxingbianpingaizao。gaizaoliyongxianyoudeshebeiyuxitong，yuanlailianggeshuiweitiaojiemenquankaiyijianxiaojieliusunshi，danggaoyabianpinqitiaozhahou，beiyongningjieshuibengyigongpinfangshilijiqidong，jiangningjieshuidazhichukoumuguan，yibaozhengzaibianpinqitiaozhashichuyangqishuiweidewending。lianggetiaozhengmendekaiduyoudangqianshijifuhejisuandechu，erqiezai10秒鍾時間內迅速關到指定位置，最低程度減小係統擾動，維持除氧器水位在正常範圍內，保證機組運行。
3.2.2 實際改造實施情況
變頻器的啟停通過閉合、斷開變頻方式下的凝結水泵的6kV開關來自動完成，也就是說，行人員在凝泵操作麵板上按下凝泵操作麵板的啟動”和“停止”按鈕即可完成6kV開關的閉合、duankaijibianpinqideqitingkongzhi。youyushiyitaibianpinqikongzhiliangtainingbeng，suoyitongshizhinengyouyitaibengzaibianpinfangshixia，lingyitaibengzaigongpinfangshi，zailuojizhongshejileningbengdebianpinyunxingfangshihegongpinyunxingfangshi，tongshizaiyuanxitongzhongfenbiezengjialeyitaobaohuheyitaoliansuo，jibianpinqizhongguzhangningjieshuibengtiaozhabaohu，tongshibeiyongbengliansuoqidong。
zhengchangyunxingshiyitainingjieshuibengbianpinyunxing，lingwaiyitainingjieshuibenggongpinbeiyong，yunxingrenyuankegenjushijiqingkuangkongzhichuyangqishuiweitiaojiemenkaidu，bianpinyunxingqietouruzidong，bianpinqitongguoshuchupinlvdegaibianlaitiaozhengningjieshuibengdezhuansu，congertongguokongzhiningjieshuibengdaochuyangqideshangshuiliang，baozhengchuyangqishuiweiwendingzaiyunxingrenyuandeshedingzhifanweinei。dangshuiweifashengbodongshi，tongguoDCS組態中以凝結水流量、省煤器出口流量、除氧器水位三個參數構成的串級回路，輸出轉速指令至變頻器，調整凝結水泵的上水量，以穩定除氧器水位。
當就地設備發生故障，例如變頻器發“重故障報警”或huo者zhe凝ning結jie水shui泵beng突tu然ran跳tiao閘zha等deng故gu障zhang發fa生sheng時shi，當dang前qian凝ning結jie水shui泵beng的de高gao壓ya合he閘zha開kai關guan斷duan開kai，並bing閉bi合he另ling外wai一yi台tai工gong頻pin備bei用yong凝ning結jie水shui泵beng高gao壓ya合he閘zha開kai關guan，備bei用yong泵beng工gong頻pin啟qi動dong。變bian頻pin器qi自zi動dong切qie換huan到dao“手動”方式，兩個調節門自動切換到“自動”方(fang)式(shi)，當(dang)工(gong)頻(pin)泵(beng)啟(qi)動(dong)的(de)瞬(shun)間(jian)，除(chu)氧(yang)器(qi)上(shang)水(shui)調(tiao)整(zheng)門(men)開(kai)度(du)仍(reng)然(ran)在(zai)較(jiao)大(da)開(kai)度(du)，凝(ning)結(jie)水(shui)上(shang)水(shui)量(liang)會(hui)因(yin)此(ci)猛(meng)增(zeng)，為(wei)防(fang)止(zhi)除(chu)氧(yang)器(qi)水(shui)位(wei)超(chao)過(guo)規(gui)定(ding)值(zhi)，兩(liang)個(ge)調(tiao)節(jie)門(men)必(bi)須(xu)在(zai)最(zui)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)關(guan)到(dao)合(he)適(shi)的(de)位(wei)置(zhi)，所(suo)以(yi)邏(luo)輯(ji)設(she)計(ji)了(le)一(yi)旦(dan)變(bian)頻(pin)器(qi)由(you)於(yu)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)由(you)自(zi)動(dong)切(qie)手(shou)動(dong)，調(tiao)門(men)在(zai)10秒鍾時間內強製關到當前負荷要求的開度，投入到“自動”fangshiyunxing。zhegekaiduyeshigongpinzhengchangyunxingshitiaozhengmendelixiangkaiduzhi。dangtiaozhengmenguandaofuhejisuanzhiweizhibingqiewendinghou，congerwanchengzhenggeningjieshuibianpinguzhangdewuraoqiehuan。
3.3 冷卻係統方案
由(you)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)體(ti)在(zai)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)有(you)一(yi)定(ding)的(de)熱(re)量(liang)散(san)失(shi)，為(wei)保(bao)證(zheng)變(bian)頻(pin)器(qi)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)，需(xu)要(yao)為(wei)變(bian)頻(pin)器(qi)配(pei)備(bei)獨(du)立(li)的(de)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)。根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，綜(zong)合(he)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)的(de)投(tou)資(zi)和(he)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)、設備維護量、無故障運行時間，針對實際安裝位置、發熱總量、運營成本、施工費用等因素，此次變頻改造采用了強製密閉式冷卻方案。
為wei保bao障zhang變bian頻pin設she備bei處chu於yu安an全quan運yun行xing，避bi免mian環huan境jing溫wen度du和he粉fen塵chen對dui設she備bei的de不bu利li影ying響xiang，在zai變bian頻pin器qi功gong率lv櫃gui側ce獨du立li增zeng加jia密mi閉bi式shi強qiang製zhi冷leng卻que係xi統tong。該gai係xi統tong作zuo為wei變bian頻pin功gong率lv櫃gui外wai的de附fu屬shu裝zhuang置zhi，能neng夠gou保bao證zheng變bian頻pin功gong率lv櫃gui始shi終zhong處chu於yu25～40℃運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)，大(da)幅(fu)度(du)延(yan)長(chang)濾(lv)網(wang)更(geng)換(huan)周(zhou)期(qi)，少(shao)現(xian)場(chang)維(wei)護(hu)量(liang)。不(bu)需(xu)要(yao)為(wei)變(bian)頻(pin)器(qi)再(zai)獨(du)立(li)建(jian)築(zhu)房(fang)屋(wu)，變(bian)壓(ya)器(qi)櫃(gui)采(cai)用(yong)開(kai)放(fang)式(shi)冷(leng)卻(que)。強(qiang)製(zhi)冷(leng)卻(que)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)功(gong)率(lv)櫃(gui)一(yi)體(ti)化(hua)設(she)計(ji)，附(fu)著(zhe)於(yu)功(gong)率(lv)櫃(gui)頂(ding)部(bu)。製(zhi)冷(leng)壓(ya)縮(suo)機(ji)組(zu)安(an)裝(zhuang)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)櫃(gui)附(fu)近(jin)。
強製密閉式冷卻係統如下圖所示：
通過實際運行，強製密閉冷卻裝置能夠滿足高壓變頻器運行過程中的散熱需要，設備安裝簡便、快捷，熱交換效率高。
四、采用變頻調速應該注意的問題
選xuan擇ze可ke靠kao性xing要yao求qiu高gao。電dian廠chang的de性xing質zhi決jue定ding了le用yong於yu電dian廠chang的de高gao壓ya變bian頻pin器qi需xu要yao有you很hen高gao的de可ke靠kao性xing，保bao證zheng電dian廠chang的de安an全quan生sheng產chan。美mei國guo羅luo賓bin康kang高gao壓ya變bian頻pin器qi和he北bei京jing利li德de華hua福fu有you限xian公gong司si的de高gao壓ya變bian頻pin器qi均jun采cai用yong整zheng個ge功gong率lv單dan元yuan串chuan聯lian，而er不bu是shi功gong率lv器qi件jian直zhi接jie串chuan聯lian，避bi免mian了le器qi件jian直zhi接jie串chuan聯lian帶dai來lai的de均jun壓ya問wen題ti。采cai用yong功gong率lv單dan元yuan旁pang路lu技ji術shu，當dang功gong率lv單dan元yuan故gu障zhang時shi，變bian頻pin器qi仍reng可ke降jiang額e繼ji續xu運yun行xing，大da大da提ti高gao了le係xi統tong的de可ke靠kao性xing。在zai選xuan擇ze高gao壓ya變bian頻pin器qi時shi，這zhe一yi性xing能neng應ying詢xun問wen變bian頻pin器qi廠chang家jia，作zuo為wei重zhong點dian參can考kao指zhi標biao。
變頻器輸入諧波對電力係統的影響。如果變頻器輸入電流諧波較大（比如采用電流源型變頻器，沒有濾波措施時），對火電廠的電力係統會產生如下危害：供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)誤(wu)動(dong)作(zuo)，可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)大(da)麵(mian)積(ji)停(ting)電(dian)。測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)誤(wu)差(cha)增(zeng)大(da)，影(ying)響(xiang)計(ji)量(liang)精(jing)度(du)和(he)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)。影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)，電(dian)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)及(ji)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。使(shi)電(dian)機(ji)，變(bian)壓(ya)器(qi)和(he)電(dian)容(rong)器(qi)等(deng)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)損(sun)耗(hao)增(zeng)大(da)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)過(guo)熱(re)或(huo)燒(shao)損(sun)。完(wan)美(mei)無(wu)諧(xie)波(bo)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)失(shi)真(zhen)極(ji)小(xiao)，對(dui)電(dian)網(wang)基(ji)本(ben)不(bu)產(chan)生(sheng)諧(xie)波(bo)汙(wu)染(ran)。大(da)，中(zhong)型(xing)火(huo)電(dian)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)高(gao)，大(da)多(duo)數(shu)采(cai)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)儀(yi)表(biao)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，對(dui)用(yong)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)諧(xie)波(bo)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)，美(mei)國(guo)羅(luo)賓(bin)康(kang)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)和(he)北(bei)京(jing)利(li)德(de)華(hua)福(fu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)的(de)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)電(dian)壓(ya)、電流波形較好，不存在這方麵的問題。
變頻器輸出波形對電機的影響。由(you)於(yu)火(huo)電(dian)廠(chang)應(ying)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)很(hen)大(da)部(bu)分(fen)是(shi)屬(shu)於(yu)舊(jiu)有(you)設(she)備(bei)的(de)改(gai)造(zao)，原(yuan)有(you)的(de)普(pu)通(tong)電(dian)機(ji)是(shi)設(she)計(ji)成(cheng)為(wei)電(dian)網(wang)直(zhi)接(jie)運(yun)行(xing)的(de)，而(er)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)基(ji)本(ben)為(wei)正(zheng)弦(xian)波(bo)。如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)波(bo)形(xing)質(zhi)量(liang)不(bu)好(hao)的(de)話(hua)，會(hui)對(dui)電(dian)機(ji)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)諧(xie)波(bo)會(hui)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)機(ji)附(fu)加(jia)發(fa)熱(re)和(he)轉(zhuan)矩(ju)脈(mai)動(dong)，噪(zao)音(yin)增(zeng)加(jia)，輸(shu)出(chu)dv/dthegongmodianyahuiyingxiangdianjidejueyuan。meiguoluobinkanggaoyabianpinqihebeijinglidehuafuyouxiangongsidegaoyabianpinqishuchuboxingzhiliangjunhengao，bubishezhishuchulvboqi，jiukeyishiyongyuanyoudeputongyibudianji。
高壓變頻器進線刀閘、旁路刀閘、出線刀閘集成櫃的選擇。選擇高壓變頻器時，可根據輔機設備的重要程度決定是否采用進線刀閘、旁路刀閘、出(chu)線(xian)刀(dao)閘(zha)集(ji)成(cheng)櫃(gui)。而(er)凝(ning)結(jie)水(shui)泵(beng)，正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)一(yi)台(tai)運(yun)行(xing)，一(yi)台(tai)備(bei)用(yong)，因(yin)此(ci)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)故(gu)障(zhang)時(shi)不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)造(zao)成(cheng)機(ji)組(zu)降(jiang)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)，不(bu)再(zai)采(cai)用(yong)進(jin)線(xian)刀(dao)閘(zha)、旁路刀閘、出線刀閘集成櫃，以便降低造價，節約投資。
高gao壓ya變bian頻pin器qi要yao有you可ke靠kao的de冷leng卻que裝zhuang置zhi，高gao壓ya變bian頻pin器qi在zai冷leng卻que風feng扇shan停ting運yun時shi，功gong率lv單dan元yuan將jiang超chao溫wen而er使shi變bian頻pin器qi停ting止zhi運yun行xing，因yin此ci高gao壓ya變bian頻pin器qi應ying有you兩liang套tao獨du立li的de冷leng卻que裝zhuang置zhi，並bing且qie冷leng卻que裝zhuang置zhi的de電dian源yuan係xi統tong要yao有you兩liang套tao來lai自zi不bu同tong低di壓ya段duan的de獨du立li的de電dian源yuan供gong電dian。
高壓變頻器應選擇良好的運行環境。高壓變頻器的運行應選擇清潔、通風、ganzaodeyunxinghuanjing，gaoyabianpinqibianyaqiguihegonglvguidelvwangyingdingqiqingsao。tebieshiyunxinghuanjingjiaochashi，huichenjiangzusailvwang，zaochenglengquexiaoguobianchaergonglvdanyuanchaowenbaojing，shenzhitingyun。
五、節能效果分析
5.1 設備參數
5.1.1 凝泵係統參數
凝結泵電機參數
型號：YKKL2300-4/1180-1
額定功率：2300 kW
額定電壓：6kV 額定頻率：50Hz
額定電流：262.9A 額定轉速：1492r/min
相數：3 接線方式：2Y
冷卻方式：IC611
電機轉動慣量：J=133.4kg.m2
生產日期2007年4月
製造廠家 湘潭電機有限公司
5.1.2 高壓變頻器參數
型號 HARSVERT-A06/270
技術方案 多級模塊串聯，交直交、高高方式
額定輸入電壓/允許變化範圍 6kV/±10%
係統輸出電壓 0～6kV
對電網電壓波動的敏感性 -35%～+15%
移相變壓器額定容量 2900kVA
變頻器輸出電壓變化範圍 0~6kV
變頻器輸出電流變化範圍 0~262.9A
電網側變換器型式及元件 30脈衝，二極管三相全橋
電機側逆變器型式及元件 IGBT 逆變橋串連
冷卻方式 強製密閉冷卻
製造廠家 北京利德華福電氣技術有限公司
5.2工頻/變頻狀態在各種負荷下每小時節電見下表：
根據上表中數據可以看出，機組負荷越小，采用變頻改造後，凝結水泵電機節能效果越顯著。按平均每小時節電750kWh，年運行6000小時計算,年節電750×6000=450萬（kWh）,按上網電價0.4元/kWh 計算,年效益0.4×450=180(萬元)。
六、結語
凝結泵在變頻改造投運後一年多時間裏運行穩定。此次，660MW超超臨界機組凝結水係統高壓變頻改造，新增變頻設備安裝布置在凝結水泵就近位置，節省了高壓電纜和土建費用；冷卻係統均采用強製密閉冷卻結構設計，風路循環使用，粉塵小、環境穩定，受外界環境因素影響小，大大減低維修維護人員的工作強度。凝結水係統投入運行後各項測試性能指標良好：兩個調整門截流噪音及震動明顯減小，機組在330MW運行時，凝結水泵電機電流由原來的170.5A 最低降低到75.9A左右，節電率可達55.5%，全年平均節電率為50.9%。節能效果十分明顯。超超臨界機組凝結水泵變頻改造後，實現了跟蹤負荷等參數變化通過調節電動機頻率實現連續調節，平滑穩定、調節範圍大、節能降耗效果明顯，經濟性較高。值得在全國範圍內大規模的推廣應用。
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