大功率变频技术在电厂中的应用[1]

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1、華潤電力2012年节能与可靠性管理專業会交流資料彙編大功率变频技术在电厂中的应用王晓冬（徐州华鑫发电有限公司）【摘要】：在不断挖掘节能潜力的要求下，在大功率变频技术迅速发展的条件下，大功率变频设备已经较多的应用到火电厂主要辅机中，如：凝结水泵、一次风机、引风机等。华鑫已经成功的进行了凝结水泵和一次风机的变频改造，在降低厂用电率方面效果显著。【关键词】：变频器、厂用电率、凝结水泵、一次风机。0引言我司2台330MW机组，设计上每台机组正常运行时两台一次风机和一台凝结水泵运行。当负荷变动时一次风量通过风机入口静叶调节、凝结水通过除氧器上水调门调节，此运行

2、方式节流损失大，很不经济，另外设备启停时冲击电流大，影响设备使用寿命，增加系统扰动，不利于机组稳定运行。1变频装置的选型1.1在节约投资和保障安全稳定运行的前提下，通过调研最终确定的方案为：凝结水泵采用一拖二方式，即配置一台变频器，正常运行时一台变频运行，另一台工频备用，运行一个小修周期后通过更改一次接线使原工频凝泵变到变频工况，两台凝泵运行状态交换；一次风机采用一拖一方式，正常运行时两台一次风机均变频运行。1.2我司选用的是ZINVERT系列智能高压变频调速系统，由广州智光电气有限公司生产1.3一次接线示意图变频器设置手动旁路，在变频器故障时，可切

3、至工频位继续运行，减少对机组的负荷和安全影响。如下图所示，变频调速系统位于6kV进线开关与电动机之间，工频、变频切换就靠操作K1、K2闸刀来实现。5華潤電力2012年节能与可靠性管理專業会交流資料彙編2变频器的构成高压变频调速系统整体结构上由整流变压器、功率逆变柜、控制柜及旁路柜组成，如下图。旁路柜变压器柜功率逆变及控制柜旁路柜：实现变频检修时电机直接投切至工频电网，恢复改造前运行模式，通过手动切换功率逆变柜：实现低压单元交直交变频输出电压的叠加，高压再生变压器柜：内装特种干式移相变压器，5華潤電力2012年节能与可靠性管理專業会交流資料彙編实现高压

4、电源的切分，降为相互独立的低压电源，实现多重化整流3场地改造凝泵变频柜装在6KV开关室，原留有备用位置，不需要另扩建，空调使用原开关室的空调不需要另装；一次风机变频柜安装在一次风机边上新建的一次风机变频小室内，位置靠近一次风机，节约电缆；设计三台空调，根据环境温度及时增减空调机数量，在冬、春季节通常开1台空调，在夏秋季节需要开2台或3台空调。4采用变频器的优点4.1无冲击启动：电机直接启动时的最大启动电流为额定电流的7倍；星角启动为4到5倍；电机软启动器也要达到2.5倍。仔细观察变频器起动的负荷曲线，可以发现它基本没有启动冲击，电流从零开始。4.2降

5、低噪音：采用变频器后，设备转速降低，运行噪音大幅度下降，效果明显4.3节能效果显著：采用变频器运行后，厂用电率下降明显，节能效果显著5使用变频器后工况分析5.1凝结水泵：工频状态运行时电流平均87A，变频运行后300MW时70A，210MW时31A，225MW34A.一次风机：工频状态运行时电流平均110A，变频运行后300MW时89A，210MW时61A凝泵工频运行时的平均功率：1.732*6.11*87*0.85=782.57（KW）一次风机工频运行时的平均功率：1.732*6.11*110*0.85=989.46（KW）3月2B凝泵变频运行数据

6、负荷（MW）凝泵电流(A)母线电压(kV)运行功率因数运行功率(kW)对应工频运行功率(kW)210316.130.98322.55782.57225346.130.98353.76782.57250476.110.98487.43782.57270516.110.98528.91782.57285616.110.98632.62782.57305726.050.98739.37782.57320726.050.98739.37782.57凝泵变频平均功率：（322.55+353.76+487.43+528.91+632.62+739.37+739.

7、37）/7=543.43（KW）5華潤電力2012年节能与可靠性管理專業会交流資料彙編凝泵变频数据转换成直观图如下：3月一次风机变频运行数据负荷（MW）一次风机电流(A)母线电压(kV)运行功率因数运行功率(kW)对应工频运行功率(kW)210616.130.98634.69989.4620656.130.98676.31989.46250706.110.98725.96989.46270746.110.98767.44989.46285816.110.98840.04989.46305896.050.98913.94989.46320906.050

8、.98924.21989.46一次风机变频平均功率：（634.69+676.31+725.96+767.44