高压变频器在电厂中应用

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1、高压变频器在电厂中应用［摘　要］　文章依据流体力学的基本原理,对火力发电厂中几类耗电量较大的辅机采用高压变频器后的节能效果进行分析,对进行高压电动机变频改造后继电保护遇到的问题提出了解决办法，并且进一步说明了采用高压变频器对提高电厂经济效益起到有利作用，同时引入了全寿命周期的概念。［关键词］　变频；风机；节能；应用［作者简介］　何耀棠，中国能源建设集团广东火电工程总公司，广东　广州，510000［中图分类号］TM433［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2012）06-0035-00026在我国的发电能源构成中，火电占70%以上，而火力发电厂虽然是电能的生产者，其厂用电却又是电能

2、的消耗者，特别是拖动大容量风机、水泵类辅机的高压厂用电动机的耗电量要占厂用电的80%左右。如何在火力发电厂中进行节能改造已成为关注的重点。发电厂除采用高参数、大容量发电机组以提高电厂效率、降低煤耗外，高压变频节能技术已经成为主要的解决方式。随着高压大功率变频调速技术的日益成熟，在部分电厂广泛推广进口高压变频器。变频器系统还安装了一些传感器，这些传感器的信号也送到主控系统处理。通过功能键可以实现系统运行、停机、复位及功能参数设定和记录查询等功能。下面就高压变频器在电厂中如何做到有效降低厂用电率，减少发电成本进行分析与讨论。一、高压变频器在电厂的应用状况（一）高压变压器在风机上的应用火电厂自身设

3、备对于电量就有很大的需求，其耗电量高达总发电量的8%左右，因此降低火力发电设备的自身用电消耗已经成为缓解用电紧张与提高电厂技术经济指标的一种有效途径。其中风机的用电量消耗在总电厂消耗中占有较大的比重，如用传统的调节风门与挡板的方法来对其进行调节，会产生较大的功率损耗。该调节方法的实质就是通过对于风阻的调节来实现对于风速与风量的控制。根据锅炉的正常运营需求，当风量降低到一定程度时，风机管网的风阻特性曲线就会发生变化，这样就会使轴功率有所减小，但是减小的幅度不太明显。使用变频调速控制法能够使风机的运行功率得到有效的降低。该方法的工作原理是在保持挡板的开度为最大的情况下，通过改变电源的频率来实现对

4、于风量的调节，使其风量得到相应降低。此时风机的风压-风量曲线也会发生相应的改变，风压会得到明显的降低，其所节约的功率损耗也非常明显。6（二）高压变频器在凝结水泵中的应用状况在火力电厂凝结水泵选择时，要确保其能满足机组运行的工况要求并且有一定的冗余量。同时，因负荷峰谷之间的差距较大，往往使电网机组出现低负荷运行的现状。然而水泵也是采用定速运行的方式，往往通过进出口处的阀门来对水量进行相应的调节，使电机出力接近额定工作状态。因此，即使机组低流量、低负荷运行时，电机消耗的功率也会接近额定功率，这就会造成严重的电能浪费，从而也使电机的技术经济性指标受到相应的影响。因此，现在常用高压变频器来对水泵的转

5、速进行控制，使其转速能够进行自动调节，从而使电机的输入功率得到有效的调节，达到了节能的目的。二、电厂高压辅机的节能方法辅机设备多用于锅炉烟风与煤粉制备等系统，根据生产需要与设计要求，对炉膛温度、风量、风速、压力等进行合理的控制与调节。在此过程中，多使用调节挡板与风门开度的方法来对受控对象进行相应的调节。然而，这种调节手段不能够根据生产需求来从根本上对风量进行控制，在风机的全速运转过程中，能量都以挡板、风门的节流损失随着工况的变化而消耗掉。在电力生产的具体过程中，不仅对其精度不能进行有效的控制，还会造成大量的设备损耗与能源浪费。6在实际的电力生产运营过程中，高压辅机通常是在兼带变速调节与节流调

6、节的情况下进行多台并联运行工作的。在这种情况下，当主机的负荷发生变化时，通常会有多种辅机调速方案。因此，为了使辅机在运营过程中技术经济指标能够得到最优化，在确定调速方案之前应对其进行综合的评价与分析。（一）风机变频节能方法的应用近些年来，高压变频在引风机上的应用已经开始向大功率和超大功率产品应用方面发展，并取得了良好的效果。这在一定程度上表明，火力电厂对于高压变频技术的安全可行性已经得到了充分的认可，并充分认识到了该技术在完善引风系统工艺的同时，所带来的可观的节能效益。笔者对一家火力发电厂的调查研究表明，在该火力发电厂引入风机变频改造方法后，在216～267MW负荷段每天所能节约的电量能够达

7、到12000kwh左右，从而使该发电厂的自身用电率降低了0.2个百分点，平均节能率也达到了38％左右。该机组如果按每年运行7400个小时计算，每年所节约的电量能够达到368万kwh。（二）给水泵变频节能方法的应用因对于凝结水泵变频的改造主要存在于低压变频改造项目中的应用，因此，变频技术在凝结水泵系统中的运用中对于技术门槛要求较低。在高压变频技术逐渐趋于成熟的今天，对于凝结水泵方面的节能改造已受到越来越多电厂用