一种新型变频发电机组技术的应用研究

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1、一种新型变频发电机组技术的应用研究摘要：在火力发电厂生产过程中，风机和水泵是最主要的耗电设备，而且这些设备都是长期连续运行，或处于低负荷或变负荷运行状态，通常采取的节能方式每台风机或水泵单独安装变频器，从而达到节能降耗的效果。过多的安装变频器设备存在着以下问题：投资成本高、运行维护量大，易发生故障，设备运行不可靠，对电网污染大等缺陷。对此，通过查找资料，及国内的各种节能成功的案例，结合运城发电公罚机组实际运行情况，采用“一种新型变频发电机组"來代替厂用电进行研究，以驱动空冷系统风机运行，以达到节能降耗、降低厂用电率的目的。关键词：节能；新型；变频；发电；厂用

2、电口前，在我国发电电源结构屮，火电装机容量约占75%,火电发电量约占80%,水电占约16%,-其余为风力发电、核电等。火力发电具有污染大，耗能大,资源利用率低，机组运行成木高，能源浪费严重等缺点。但关停火电是不大可行的，主耍原因如下：1•其他清洁能源的发展需要一个过程。水电建设周期是5-20年，虽然可以同时建设很多座电站，但也需要时间。核电的选址要求比较严格，安全性需要考量，发展不会太快。风电能源储备有限。2.火电有其他电力不具备的优势：稳定、厂址条件限制少。水电大多有季节性，丰水和枯水期发电量变化较大。风电也和风能的不确定性限制。3.地方经济有关。这牵涉到

3、煤企的销路，电企的运营发展。关掉煤电，煤矿少了巨大的稳定、优质客户。压缩了火电及煤炭领域的发展生存空间。由此，火电在相当长的时期内述要担负着发电主力，起着屮坚力量，为此在火电厂运行、成产过程屮坚持节能降耗的原则有着重要的意义，能够从多方面促进火电企业的整体效益的增长，提高市场竞争力，创造出更多的经济财富。1进行新型变频发电技术研究的必要性：山西大唐运城发电公司两台2*600MW机组采用东芝/哈汽联合设计制造型号为NZK600-16.7/538/538的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝气式汽轮机；运城发电公司空冷凝结器布置在汽轮机房A列前。每

4、台机组空冷系统由64台空冷风机组成进行循坏散热。机组空冷变频风机在夏季运行时，频率均为55Hz,在冬季运行时最小频率为20Hz,一台机组空冷系统耗电量约占厂用电率的17.3%,经过分析，变频器调节控制虽然能达到一定的节能效果，但存在以卜•问题：1、影响异步电动机的效率和温升的问题。变频器在运行中均产生不同程度的谐波电压和谐波电流，对异步电动机的运行效率和温升影响最大。2、异步电动机绝缘强度问题。变频器多数是采用PWM（脉宽调制）的控制方式。它的载波频率约为几T到十几T赫兹，这就使得异步电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，对异步电动机的对地绝缘构成威胁，对地

5、绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。3、变频节能有限，在负荷高峰期或犬气环境温度高时，运行频率在55H乙起不到节能降耗作用，反而使设备的耗电量增加。4、谐波干扰问题，频器在运行过程屮，变频器产生的谐波对电网波形污染相当严重。给共网设备和系统带來直接和间接的危害，使总的功率因数降低。5、变频机控制系统复杂，现场没有有效的监控、检测手段，因此变频器主板、控制板、采样板的故障较高，变频器故障前没有任何故障前兆，也即无法提前预防，只能采取故障后检修的方式，变频器运行可靠性差。6、由于2台机组空冷变频器共计128台，维护、检修任务繁重，且维护成本高，每年的维护人工、材料

6、备件等成本需数十万左右。2变频发电调查研究的主要依据、过程及结论运城发电公司两台2M00MW机组空冷系统由128台空冷电机、变频器组成的散热循环系统，空冷电机功率90KW,空冷变频器为AB公司生产，安装在空冷岛下的空冷PC配电室内，运行频率在20-55HZ,在机组满负荷或夏季天气温度较高吋，空冷系统各变频冷却风机运行频率均在55Hz,由此可见，空冷变频系统达不到节能降耗的效果，加上变频器等设备的功率损失及空冷变频器室内中央空调冷却功率消耗，反而使风机能耗增加。按机组夏季运行负荷600MW出丿J计算，变频风机运行55Hz,经过测算，约占厂用电率的17.3%。折

7、算每小时消耗电量4411.5KW/H,毎天24小时连续不间断运行，按机组运行300天计算，一台机组空冷系统消耗电量317.63万KW/Ho空冷系统冷却风机作为生产过程中的主要辅机设备，其耗电量是很大的，直接影响供屯煤耗，同时，还可每年将635.26万千瓦时的电量输送至电网，增加了电厂的经济效益，因此，对空冷系统冷却风机采用变频发电机组集屮供电方式，进行变频发电机组技术改造可行性研究是十分必要的。变频发电机组在国内应用情况目前，变频发电机组已在上海一电厂成功应用，该汽轮/发电机组屈丁•变频发电机组，机组的正常工作转速在2400r/pm-3000r/pm,主要应

8、用于六大风机、凝泵等6KV高压电气设备。变频发电机组