永磁调速技术在火力发电厂中节能应用研究

《永磁调速技术在火力发电厂中节能应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第l2期华电技术Vo1．3lNo．122009年12月HuadianTechnologyDec．2009永磁调速技术在火力发电厂中的节能应用研究严新荣，张东(1．中国华电集团公司，北京100031；2．华电国际十里泉发电厂，山东枣庄277103)摘要：永磁调速技术是一种先进、可靠的电动机调速节能技术。介绍了永磁调速原理，与串级调速、变频调速进行了综合对比。分析了某300MW火力发电厂开式循环水泵应用永磁调速技术的情况及取得的效果。关键词：火力发电厂；离心式水泵；风机；永磁调速；节能中图分类号：TK243．6文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)12—0026—03永磁转

2、子永磁体O引言离心式泵与风机是火电厂的耗电大户，总耗电量占厂用电的60％～70％。大多数泵与风机长期工作在额定转速下，依靠阀门节流对流量、压力进行调节。系统长时问运行，不仅造成了大量的节流能量损失，还容易产生气蚀、冲刷、振动，导致设备损坏。采用永磁调速技术，根据机组负荷、环境温度等条件变化适时调整泵与风机的转速，从而改变出口图1永磁磁力耦合调速驱动器压力和流量，满足设备和系统需要，同时使泵与风机下，调节水泵或风机的转速下降时，其输出流量和扬出力和消耗的电能大大降低，具有较大的节能空间程分别成比例减少，电动机功率急剧下降，减少了能和良好的经济效益。源需求，从而大量节约电能。1永磁调速技术2永磁调

3、速技术与其他调速技术的比较1．1工作原理2．1电压敏感性永磁调速驱动器主要由铜转子、永磁转子和控串级调速。串级调速采取改变电动机转子的电制机构3部分组成。铜转子固定在电动机轴上，永流实现调速，是滑差调速技术的一种。由于电动机磁转子固定在负载转轴上，控制机构控制铜导体和转子与定子之问磁场的紧密耦合，电动机输入电压永磁体之间的气隙。固定在电动机轴上的铜转子和及电流直接通过耦合感应到转子中，因此，定子上电固定在负载轴上的永磁转子之间存在相对运动，根压、电流变化直接影响串级调速电子设备的可靠性，据电磁感应原理可知：导体在磁力线中移动产生感其安全性相对较低。应涡电流，导体上产生感应磁场，从而产生扭矩，越

4、变频调速。变频调速将输入交流电通过变频、靠近磁力线越密集，效应越强、扭矩越大；相对运动整流变为高压直流电，再通过逆变器变换成频率可越快，两者感应同极磁场越强，产生扭矩越大。通过变的高压交流电来驱动电动机运行，是一种变频率调节永磁体和铜导体之间的气隙就可改变负载轴上的调速技术。由于变频器输入端直接连接到电网，输出的转矩，从而实现负载转速变化。永磁磁力耦电网电压和电流的变化、雷击浪涌等，直接影响变频合调速驱动器如图1所示。器电子设备的可靠性，容易造成变频器的绝缘击穿、控制器件的损坏，其安全可靠性相对较低，为提高可1．2节能原理靠性，一般应安装避雷装置。永磁调速驱动器可以改变负载的转速，实现对永磁调

5、速。永磁调速设备为精密的纯机械设离心式泵与风机流量和压力的连续控制。由于离心备，采用负载滑差调速技术。该设备与电网无关，因式泵与风机的扬程与转速的平方成正比，功率与转此，电网电压不影响原系统的可靠性。速的3次方成正比，因此，在电动机转速不变的情况2．2对电力谐波和功率因数的影响收稿日期：2009—09—21串级调速。转子电流调节中产生的谐波电流耦第12期严新荣，等：永磁调速技术在火力发电厂中的节能应用研究·27·合到电网侧，造成电动机输入端谐波增加，功率因数降电路、复杂的控制电子电路组成，电路元件有数千低，使电网侧补偿电容、空气开关等设备故障率增高。个，其可靠性相对较低，平均无故障工作时间约为

6、变频调速。变频器直接串联在电网侧与电动机10年。维护技术要求高，故障诊断相对较复杂，调之间，在电网中产生很高的、频率范围很广的谐波电速精度高。流，其中由变频器产生的总谐波电流通常要超过永磁调速。永磁调速装置结构简单、可靠性高、60％以上。由于谐波电流容易使功率因数补偿电容故障易诊，平均无故障工作时间可超过25年。其调烧毁、熔断器熔断、空气开关跳闸、线路过载等，所速精度相对较低，不适用于精确控制转速的场合以，为防止上述故障发生，通常需要增加谐波治理使用。设备。3永磁调速技术在火电厂的应用永磁调速。与电网无关，不会产生谐波。2．3对系统振动的影响3．1开式循环水系统及存在的问题串级凋速和变频调速。

7、不改变电动机与负载的某火电厂有2台300MW供热机组，开式水系机械连接方式，系统的振动、冲击和噪音取决于电动统主要用户为闭式水冷却器、主机冷油器、抗燃油冷机与风机或水泵的机械精度和轴对准精度。却器、发电动机定子冷却水冷却器、发电动机密封油永磁调速。由于电动机与负载间存在气隙，没冷却器以及真空泵及电动给水泵冷却器等。每台机有物理连接，因此，在能量传输、速度调节过程中，即组配置2台开式循环水泵，开式冷