变频器在火力发电厂中的应用
高压变频在火力发电中的应用
高压大功率变频器在火力发电厂地应用及发展前景1 引言发电厂既是电能地生产者,又是电能地用户和消费者,我国地发电能源构成中,火电占70%以上,而一般地火电机组,其厂用电一般占发电量地4%-7%,拖动大容量风机、水泵类辅机地高压厂用电动机地耗电量占厂用电地80%左右.因为电力体制改革中厂网分开、竞价上网等事物地出现,电厂地发电煤耗、厂用电率已成为发电厂考核地重要指标,直接关系到电厂地经济效益和企业竞争力.而风机、水泵类辅机地变速调节所起到地节能效果可显著地降低厂用电和发电成本,因此选择合适地高压厂用电动机调速系统成为电厂节能工作地当务之急.随着我国电网地迅速发展,机组总装机容量地增加及负荷峰谷地拉大,对机组地调峰能力要求越来越高,机组运行状态必须根据电网负荷需求变化而不断变化,即使是带基荷地机组,因为种种原因,风机、水泵类辅机及其高压拖动电机,其容量也远远大于实际需求,造成大马拉小车地结果,这两者在客观上都要求辅机能够变速调节工况,以满足电厂地实际生产工艺需求. 另据相关资料统计,厂用电动机地故障,约有15%是由启动时地大电流及对绕组上地过大电磁力直接引起地,定子绕组接头开焊、转子鼠笼断条等故障以及辅机和相关设备地许多故障也都与直接启动有关,而调峰运行引起地电机启停次数地增多,更增加了设备地故障率,缩短了检修周期和设备地使用寿命,增加了检修费用和人力成本,由此造成地经济损失也相当可观. 显然,为满负荷设计地大型辅机工况调节方法已不适合于新地运行方式,原有地辅机工况调节方法能源浪费严重,且调节特性差,频繁地启停对辅机及拖动电机和电网造成冲击地危害也越来越大,对发电机组地安全经济运行构成了潜在地威胁.而高压交流变频调速技术无论从电机地软启动、宽范围地调速,还是良好地节能效果等,都能很好地满足电厂高压辅机地需求,为发电厂大型辅机工况调节提供了一种安全经济运行地可行方式.高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来地一种新型电力传动调速技术,主要用于高压交流电动机地变频调速,其技术和性能胜过其它任何一种调速方式,变频调速以其显著地节能效益和高效率,高精度,宽范围地调速性能,完善地电力电子保护功能,以及易于实现地自动通信功能,得到了广大电厂用户和市场地认可.在运行地安全可靠、安装使用、维修维护等方面,也可给使用者带来了极大地便利,使之成为电厂采用电机调速节能方式地首选.2 电厂高压大功率变频器地应用选择电厂选择高压变频器应从可靠性、经济性和适用性和环保要求等几个方面来考虑.2.1 可靠性对高压变频调速系统地可靠性可谓众说纷纭,各厂家在主电路地拓扑结构和功率器件地选择上各有千秋,但总地说来,可从以下几个方面入手:(1) 元器件地可靠性.元器件地可靠性是低压强于高压,成熟产品强于不成熟产品.对于相同器件来讲,目前地元器件基本上是全球采购,在品牌上、等级上即可分出高下.(2) 主电路构成地可靠性.基于大功率电动机降低输电损耗地要求,电厂大功率电机绝大多数为高压类型,我国设计规范中也有200kw以上电动机宜采用高压类型地规定,电压等级多为6kv,个别热电厂为10kv. 变频器实现高压有几种方式,对于高-高方式来讲,功率单元串联地可靠性优于器件地直接串联.对于高-低或高-低-高方式来说,只是高压大功率变频器发展进程中地权宜之计,因为其效率低下,污染严重,技术上地失败,早应退出历史舞台,但有些专家认为应开发1.7kv,2.3kv,3.3kv,4.16kv等级地电机,或者改变现有电机地绕组接线方式,并在变频器前加一台网侧变压器,以适应变频器,无异于削足适履.(3) 运行中地可靠性.发电厂为保障发电机组地安全运行,对变频装置有特殊地可靠性要求:少部分功率单元损坏时可以降低出力继续运行;整机故障时可安全地切换到工频运行;瞬时失电或倒闸时变频器不停机;控制单元带有ups电源,380v散热风机电源由变频器自身提供以保证整体安全性等,能否满足上述条件是电厂应用高压变频器在可靠性方面最应当注重地.2.2 经济性经济性可以从产品地价格,备品备件及维修服务费用和所带来地经济效益几个方面来讲,目前国产高压大功率变频器经多年地研发和推广,在保证可靠性地前提下,产品化、市场化程度已大大提高,其价格有着明显地优势,备品备件供应充足,价格合理,因为是自主研发和生产,售后服务质量好,效率高,能够最大限度地满足电厂对设备技术服务地要求,减少维护费用,保护用户投资.同时,高压大功率变频器技术上地特点,以及可靠性方面,也可反映出经济性地优劣,比如需加装谐波抑制装置或功率因数补偿装置地设备,其效率必然下降,其可靠性也会下降,运行时间缩短;采用特殊电机地变频器,其电机没有互换性,增加了维修时间;没有部分故障旁路功能、整机故障时不能安全地切换等都可导致高压变频器整体装置地mtbf大大下降,其最终结果都会导致机组整体效率地降低, 节能效果地下降, 其经济性也就不言而喻了.2.3 适用性从总体上来说,高压变频调速系统,一方面要能适应电网地波动包括母线地欠压和短时失压,另一方面在机组频繁地起、停和高、低负荷出力地过程中,实现软启动,软制动及智能调速. 而国内电厂在外部环境和高压大功率变频器使用要求方面又有其特殊性,在以往地高压变频器地应用中,因为国外产品垄断市场,使用厂家几乎都是被动地接受国外地定型产品,包括前面所讲地高-低-高、高-低等方式,同时在不明就里地情况下,在定货以后,还要另加消谐器,补偿装置等,另外因为各代理商地技术水平参差不齐,使得现场应用方面不尽如人意,同时备件地长周期供货,售后服务地高昂费用等,都使国内地用户吃尽苦头,而如今国内生产商地崛起,改变了这种局面.以北京利德华福技术有限公司为例,其所研发和生产地harsvert-a系列单元串联多电平pwm 电压源型高压变频器,可定制化生产,在适用性方面,能够更好地满足国内电厂用户地使用要求.(1) 在外部环境地适应性方面(a) 直接高进高出, 无须谐波抑制或功率因数补偿装置;(b) 变频器可以承受30%地电源电压下降而继续运行;(c) 6kv主电源欠压时可不停机,自动降额,电压正常后再恢复到原来速度;(d) 6kv主电源完全失电时,变频器可以在3s内不停机(相当于150个在工频时地电力周期),能够全面满足变频器动力母线切换时不停机地需要.而同类设备地该指标只有100ms(相当于5个在工频时地电力周期).(2) 在操作和维护地方便性方面(a) 在变频器中预装具有自主版权地全中文操作和监控软件,本机及远程启停操作、功能设定、参数设定、故障查询、运行记录查询等均采用全中文地windows操作界面,改变了以往全英文或代码操作显示地方式,符合国内用户使用习惯,使操作方便、简洁;(b)配备12.1"彩色液晶触摸显示屏,可实现完整地通用变频器参数设定功能,可打印输出运行报表;调整触摸式面板,可随时显示电压及电流波形、频率和电机转速,可非常直观地显示电机在任何时间地实时状态;(c) 具有很强地诊断、指示能力:可检测变频器各部分地运行状态,完整地故障监测电路、精确地故障定位,在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别,使故障点一目了然,故障模块更换方便,降低了mttr,适应于一般操作工人和维护人员地技能水平;(d) 具有就地和异地操作功能, 可灵活选择现场控制/远程控制;可配备远程监控功能,在异地通过电话网络对变频器实施监控,一方面便于用户在远方随时了解设备运行实际情况; 另一方面,也利于设备地远程诊断和维护,故障问题可以及时得到解决.(3) 在机组控制地配合性方面(a) 可以和电厂地dcs系统实现真正地无缝接口;(b) 接受和输出0～10v/4～20ma工业标准信号;(c) 实现数据交换和连锁控制等.如果发生模拟信号掉线或短路时,变频器可以提供报警信号,同时保持原有输出频率不变;(d) 变频器直接内置有plc,易于改变控制逻辑关系,适应多变地现场需要;也具有国际通用地外部接口,可独立完成闭环和开环控制.(4) 满足用户地特殊要求方面(即定制化生产)(a) 变频器控制电源可接收交流220v和直流220v输入,并配备有ups,在控制电源发生故障时可以继续运行,同时提供报警;(b) 低压动力电源也可由变频器自身地变压器二次侧提供,提高了整机可靠性;(c) 可定制生产手动或自动旁路柜, 整机故障时可安全地切换到工频运行, 大大提高了机组运行地安全性和可靠性.2.4 环保要求高压大功率变频器在电厂应用中,最大地环保问题是谐波污染,而谐波治理最美好地愿望是不产生谐波,其次才是减少谐波,而采用多重化、多电平,pwm技术等措施,在电路拓扑结构上加以改进使电力电子装置本身不产生谐波和无功,是一种最积极地节能降耗地办法,单元串联多电平pwm电压源型高压变频器就是遵循此设计理念,国内利德华福变频器通过了国家权威机构谐波检测,当多台此种变频器时同时运行时,也可满足国际标准和国家标准.而另外一些变频器,对谐波问题是先污染后治理,节能产品反而以耗能为代价来满足环保,只会得不偿失.3 电厂高压大功率变频器地应用实例2001年11月, 四川华蓥山发电厂4#炉地引送风机所采用地4台800kw/6kv利德华福高压大功率变频器,通过了由四川省电力试验研究院地竣工验收试验.改造内容为:在＃4炉甲、乙双侧送风, 甲、乙双侧引风机地4台电机高压回路各安装一套变频调速装置.利用原有地电机进行变频调速, 风机及拖动电机设备及基础保持原结构不变.保留原有引送风机风道挡板及执行器, 装设变频器旁路刀闸, 当变频器故障时能使用工频电源启动电机, 控制风道挡板调节风量.四套变频器按无人值班设计安装,除“本控”(变频器就地控制)外,在机房集控室地dcs界面上对变频器进行全面操作和监视.从结果来看,采用变频调速起到了如下效果.3.1 满足调速工艺要求,实现了发电机组控制系统自动化变频器高精度宽范围地无级调速功能,不仅全面满足了电厂峰荷动态调节地需要,而且和电厂地dcs系统实现无缝接口,实现了电机软启动、软制动和智能调速,可以根据锅炉燃烧需要调节控制电机工作电源频率,改变控制电机转速达到调节控制炉膛引送风量,实现风量地闭环调节.提高了生产效率和机组自动化水平,大大改善了电厂地工作和生产环境.3.2 节能因为原发电机组经常处于调峰运行状态,同时在设备容量设计上,单侧风机具备让发电机带75%负荷运行地能力,所以在机组运行时,引送风机挡板开度一般最多达到50%左右,挡板截流造成了大量地能量损失.通过变频改造节电效果显著,节电率如附表所示.3.3 延长设备使用寿命,节省检修费用和时间#4机组采用变频调速改造后, 因为对电机实现真正地软启动,对电机、风机、挡板、高压开关等设备以及电网地启动冲击大大减少, 低转速运行使得风机振动和轴承磨损大为减少,延长了设备使用寿命, 节省了检修费用和时间.至2002年7月, 华蓥山发电厂4#炉风机系统地4台harsvert-a变频器已安全运行5000多小时, 设备运行状态良好, 设备性能稳定、可靠、安全, 并且在2-3年即可收回全部投资, 实践证明高压大功率变频技术在电厂中大有用武之地.4 高压大功率变频器在电厂应用地发展前景在电厂采用高压交流变频调速技术,对风机、泵类等大功率辅机进行变速调节,可使各工艺参数调整在最佳状态,改善了工艺操作,提高了机组效率,可以节电、节水、节煤,降低生产成本,为电厂带来极大地经济效益,同时可同机组自控系统相配合,能提高自动回路投入率,组成完整地机组优化控制系统,达到省人、省力、省设备,提高机组整体自动化水平和电厂整体管理水平地目地.附表变频改造前后地节电对比表机组负载为50%～100%额定负荷时,对应节电率为62.2%～42.7%,平均节电率为51.25%.高压大功率变频器在电厂应用地发展前景取决于两个方面, 一方面是高压变频技术本身地发展, 而另一方面,是如何更好地同电厂生产工艺及自动化水平地提高相配合.高压变频技术本身地发展:在短期内,着重解决高压变频器地大容量化和体积小型化;功率变换器地模块化,高耐压和大容量化;功率单元硬件地通用化.随着电力电子技术地迅速发展,高压变频调速技术将逐步能够做到按电路最优原则方便地选择元件,从而可以将精力更好地放在提高产品性能以及优化控制方式上.电厂应用水平方面:生产厂商在短期内,要完善变频装置地故障自检功能;快速修复故障功能;自动一带多切换等功能;解决工频切换时档板、阀门地快速响应问题;同自控系统地数字化衔接等问题.同时在防尘、散热、抗干扰性和进一步提高可靠性方面积极地探索更好地方式. 高压变频器在电厂地应用还远远没有展开, 要充分认识采用变频调速技术地必要性与重要性还需各界人士共同努力, 变频装置涉及工艺、热控和电气等各个专业, 只有通力合作,才能更好地应用.在国内应用高压变频器地过程中,也曾出现过失误地例子, 比如在给水泵、循环泵等设备地并联使用时, 变速泵不出水、工频泵过负荷;风机设备变速后风压太低, 无法运行; 变频装置无法同自控系统相衔接等情况.这就需要电厂相关技术人员不盲目崇外, 能从电厂生产地特殊性上入手、从专业技术入手, 从应用实践入手, 选择合适地产品, 使高压变频器能发挥其应有地效果.5 结束语高压大功率变频器为发电厂大型辅机工况调节提供了一种经济运行地可行方式, 其优良地性能和巨大地节能效益, 使得其在电厂具有广阔地应用前景.但电厂选择高压变频器应考虑可靠性、经济性和适用性和环保要求等因素, 因为目前国内高压变频器在性能、价格和售后服务方面有着明显地优势, 又有电厂应用业绩, 选择国产品牌不失为明智之举.尤其是改造项目,采用国产高压大功率变频进行辅机调速改造, 是发电厂降低成本, 增强竞争力地重要途径.参考文献[1] 卓乐友. 推荐变频调速技术在电厂中应用[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.[2] 白恺. 火力发电厂大型电动机应用变频调速技术地可行性[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.[3] 覃正清. 华蓥山电厂4号炉风机变频改造案例[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.作者简介顾爱利 1998年毕业于郑州市职工大学,现服务于郑州市热力总公司,一直从事电厂筹建工作,任电气专工.。
变频调速技术在火力发电厂大型电动机上的应用
四、三种型号中压变频器的试验结果汇总
输入电流及综合功率
下花园2号
ROBINCON PH-6.3-6-550
陡河2号
HARSVERT-A06/130
陡河3号
AB PowerFlex TM7000-A250
工频
输入电流(A)
31～38 4～14 600～670 130～240 430～510
61～73 19～31 960～1130 390～610 470～570
四、三种型号中压变频器的试验结果汇总
基本情况
下花园2号 机组容量(MW) 辅机类型 电动机型号 电动机主要参数 变频器型号 变频器输出电流 (A) 整体装置冷却方 式 投运时间 试验负荷点 100 吸风机 JSQ158-6 550kW / 64A / 985r/min / 1978年 ROBINCON PH-6.3-6-550 70 室内封闭循环、排风道＋ 轴流风机、水冷却器 2001年7月 50、70、85、100 125 吸风机 Y1000-8/1180 1000kW / 119A / 743r/min / 1997年 HARSVERT-A06/130 130 室内封闭、室内空调 2002年12月 90、100、110、125 陡河2号 250 吸风机 Y2000-10/1250 2000kW / 247A / 594r/min / 1995年 AB PowerFlex A250 250 换流、变频器室墙壁加防 尘滤网 2002年12月 126、150、180、200、225 、250 TM7000陡河3号
•
• • •
年/日负荷曲线、
是否采用滑压运行、 风机和泵的运行性能、 机组管路泄露情况、
•
燃料价格
一、发电厂大型辅机应用变频调速技术的情况
高压变频器在火力发电厂送风机上的应用
来 考 虑 选 取 电动 机 的容量 ， 设 计裕 量 偏大 ， 故 而 在 实 际运 行 中， 载运 行 的 时 间所 占比例 却 非常 轻
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ Ｂｌ ｗｅ ｎ ＨＶ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒｏ ｙ ｒ ： ｏ ｒｆ ａ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙｃ ｎ ｅ ｔｒ
处 于低负荷及变负荷运行状态， 其经济运行直接
关系到厂用电率的高低 。 如果采用高压变频器对
风机进行变频调速， 从而实现对风量的调节以满 足负荷的变动 ， 这样既能满足 生产要求 ， 又可节
加上执行机构机械传动间隙的影响， 挡板开度调
节既不灵敏又不精确， 无法实现流量的快速 、 准
确 调 节。
ｌ 传统挡板调风存在 的问题
火力发电厂在生产过程中， 当发电负荷发生 变化时， 需要对锅炉燃烧工况进行调整 ， 前是 目 通过 改变挡板 的开度来 改变锅炉的给风量进行
调 节， 种 调节 方 式 存在 着 ： 这 １１ 浪 费 电能 ．
ｐｒ ｎ ｉ ｌ ｆ ｆ ｅ ｅ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｔ ａ ｅ ｅ ｒ ｙ ｗｅ ｅ ｉ ｃ ｐ ｅ ｏ ｒ ｑｕ ｎ ｙ－ ｏ ｔ ｏ ｏ ｓ ｖ ｎｅ ｇ ｒ ｄ ｓ ｒ ｅ ． ｅ ｐ ａ ｔ ａ ｆｅ ｔ ｅ ｅ ｓ ｏ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｙ ｅ ｃ ｉ ｄ Ｔｈ ｒ ｃ ｉ ｌｅ ｆ ｃ ｉ ｎ ｓ ｆｅ ｅ ｇ － ａ ｉ ｇ ｂ ｂ ｃ ｖ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｌ ｔ ｆ ｃ ｏ ＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ － ｏ ｔｏ ｒ ｓ ｎ ｅ ｏ ｇ ｗａ ｈ ａ１ｅ ａ ｌ ｈ ｔａ ｓ ｒｅ ｆＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｒ ｉ ｘ ｍｐ ｅ ｔ ａ ｅ ｉｓ ｏ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒ ｏ ｓｗｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｂ ｏ ｒ ｆ ｎ ｏ ｏ ｒｐ ａ ｔ Ｆ ｒｈ ｒ ｒ ， ｏ ｎ ｃ ｅ ｏ ｔ ｌ ｗｅ ａ ｆｐ ｗｅ ｌｎ ． ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｈ ｍａ ｔｒ ｅ ｄ ｎ ｔａ ｔｏ ｉ ｓｎ ｔｅ ｓ ｅ ｉ ｇａ ｔ ｎ ｉ ｎ ｗｈ ｌ ｕ ｉ ｇ ＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ —ｏ ｔ ｏ
浅析变频器在火力发电厂中的应用
浅析变频器在火力发电厂中的应用
电动机运行的基本方式是转速不变的定速拖动。
对于控制精度要求不高以及无调速要求的许多场合，定速拖动基本能够满足生产要求。
随着工业化进程的发展，对传动方式提出了可调速拖动的更高要求。
用变频调速装置驱动电动机去拖动风机、水泵及其他机械时，与常规的不调速电机拖动相比，节能效果十分可观。
几十年来工业领域应用的一些单项节能技术，其数量级一般为几个百分点，而采用变频调速技术后，在泵类及机械类工作运行中，可产生30％～40％节能效果，使节能发生了飞跃。
1 变频调速系统负载理论
电力拖动或电力传动系统中，电动机要带动各种机械运转，这些机械就是电动机的负载，负载的性质因机械的不同而异，负载也是被控对象。
对不同的负载，变频调速的内容也不同，需根据控制对象的特点进行应用。
1．1典型负载转矩
被拖动的负载不同，对电动机所提供的转矩性质要求也不同，常把转矩与转速之间的对应关系称为负载转矩特性。
a．恒转矩负载：这类负载有传送带、挤压机等，负载转矩如图1中的直线①。
b．平方转矩负载：这类负载的典型代表是泵与风机。
曲线②给出了这种负载的转矩特性。
负载的转矩与转速的平方成正比。
c．恒功率负载：卷扬机、机床主轴等属于此类负载，曲线③表示了恒功率负载转矩特性。
A点对应的转速与转矩可作为额定量。
B点对应恒功率负载的额定量。
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浅析变频器在火力发电厂中的应用[/align][/b]。
变频器在火电厂中的经济性评价
关 键 词 ： 频 器 ； 电厂 ； 动 系统 变 火 传 中图分类 号 ： ＴＭ ９ １ ５ ２ ．１ 文献标 识码 ： Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文 章 编 号 ：０ ７ ６ ２ （ ０ ２ Ｏ 一 ｏ ６ — Ｏ １０— ９ １２１ ）８ ｏＯ １ 较 改造前 明显减少 ， 而达到 了节能 降耗 的 目的 。 从 ２ 变 频 器 在 电 厂 辅 机 节 能 改 造 应 用 中 的 经 济 性 评 价
在 火 力 发 电 厂 中 ， 机 和 水 泵 的 容 量 比较 大 ， 风 又 是 电厂 最 主要 的 耗 电 设 备 。而 过 去 电厂 中 风 机 的 流 量 控 制 主 要 靠 调 节 挡 板 的 开 度 ， 种 调 节 方 式 的 经 这 济效 益差 、 耗 大 ， 得 电厂 辅 机运行 效 率低 下 ， 能 使 造 成 我 国火 电厂 平 均 发 电煤 耗 比发 达 国 家 高 出 许 多 ， 厂 用 电 率 长 期 保 持 较 高 水 平 。在 电 力 行 业 不 断 深 化 改 革 的 今 天 ， 了提 高 电厂 的 竞 争 力 ， 相 当多 的 电 为 有 厂 投 入 大 量 的 人 力 、 力 和 财 力 采 用 新 兴 的 变 频 调 物 速 技 术 对 主 要 辅 机 传 动 系 统 进 行 改 造 。 变 频 器 基 本 上 取 代 了 其 他 变 速 调 节 方 式 ， 成 为 电 厂 辅 机 传 动 巳 系统节 能改造 的主要 技术措 施之 一 。 １ 变 频 器 的 安 装 改 造 变 频器 主回路接 线图 如下 ：
２１ ０ ２年 ４ 月
内 蒙 古 科 技 与 经 济
Ｉ ｎ ｒＭ ｏ ｇ ｌ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｓ ｉｎ ｅＴｅｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｏ ｏ ａ ｃ ｎ ｍｙ
变频器在火力发电厂的应用
变频器在火力发电厂的应用摘要：随着技术工艺日新月异的更新，低压变频器使用的场景也越来越广泛。
其超强的稳定性和灵活的控制特点，也成为了无数火力发电厂的首选目标。
因为新型的电力电气器件，例如集成门极换向晶闸管和绝缘栅双极晶体管等。
加上操作系统的不断完善和新型学习理论的不断出现。
都加速了高压变频器的发展空间，在火力发电厂中也实现着强大的功能应用。
根据火电厂独特的特点，高压变频器在节能技术上也进行了强大的技术革命。
可以有效降低发电厂的厂用电频，以及提高机组的运行性能。
关键字：变频器火力发电厂节能凝结水泵一.变频器的节能原理及发展前景为了保证生产过程中的安全可靠性，所有的生产机器设备在设计初都会搭配动力驱动，会留有很大的富余量。
在电机不能达到全部负荷运行的时候，除了应当消耗的动力需求。
其余多余下来的力矩就会造成严重的资源浪费，在压力值偏高时。
可以使用放慢电机转动速度来达到恒压的目的，以此节能。
当电机转动速度从N1变到N2的时候，其电机轴功率（P）的关系变化为：P2/P1=（Ｎ2/Ｎ1）3，由此可见只要降低电机转速就可以得到立竿见影的节能效果。
在保证理想的电机输出的数据后，可以自动调节V/F曲线。
减少电机输出的力矩。
让电机达到节能的状态，减少输入电流的过度浪费。
电动机本质上是通过定子绕组和转子绕组后，不断的通过电磁作用后就会产生力矩。
绕组因为感抗作用以后其主要特征就会呈现出感性。
电机就会在运行过程中产生很多的无用的功率，造成功率因素也会出现很低的情况。
再加入变频器进行节能后，负载状态开始产生变化。
其对于电网的阻特性呈出阳性状态，功率因素提高后减少了无功损耗。
高频变频器的调速运行形成了现实，省去了阀门和挡板节流等带来的功率耗损。
变频器技术作为一种新的技术，随着电子技术的发展与创新。
变频器技术通过控制频率来更改转速，调节输出的功率以此来达到节能的目的。
变频器技术在很多行业都达到了都得到了非常优秀的节能作用，在国外的火力发电厂也有着不俗的展现。
高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用
高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用摘要：火电发电依然是我国发电的主要方式，社会生产、生活所需的大部分电能都是火电厂提供的。
然而火力发电厂是一个高耗能、高排放的产业。
将高压变频器应用在火力发电厂，通过高压变频器对凝结泵电机进行变频控制，可以调节机组的负荷，减少了阀门空口变压造成的电压损失和控制阀门的磨损，降低了发电机组的耗能，提高了火力发电厂的工作效率。
本文概述了高压变频器的工作原理，并结合具体的例子进行说明。
关键词：高压变频器；火力发电厂；300MW机组；节能引言：高压变频器可以提高电动设备运行效率，降低耗能，从而达到节能减排的目的。
因此高压变频器广泛应用在中、小型火力发电厂风机、水泵、煤机等领域的生产，极大了提高了生产效率。
本文主要分析了高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用。
一、高压变频器节能的原理变频器通过改变电源频率（f）的方式来改变电动机的转速，异步感应电机设计好以后，转速（n）和频率（f）的关系也确定下来，转速和频率之间的关系为线性关系，调速范围在0—100%。
随着电力事业的发展，高电压大功率半导体器件大量出现，为了适应高电压功率器件，出现了高压变频器，将其应用在发电机大型辅机设备中可以调节运转速度，避免了辅机设备阀门、挡板节流的功率损失，从而提高发电厂的经济效益。
在发电厂内，风量和转速的一次方、二次方成正比，风机的功率是风量和风压的乘积。
N表示转速，P表示功率，脚标0表示额定工况参数。
如果发电厂的流量由额定值Q0降到Q时，与额定功率P0，转速调节的电机功率计算公式为：N=（）³N0。
如果流量从100%下降到70%，那么转速也下降到70%，电机的耗能下降到34.3%，节约电能65.7%，节能效果非常明显。
二、一次风机变频改造方案（一）火力发电厂300MW运行现状某火力发电厂一共有投产的装机容量为2×，5#、7#机组装机容量为300MW，锅炉配有两台静叶可调轴流式引风机。
论变频技术在火力发电厂节能增效中的应用
的 限制 ， 让 主轴 以测定 的加 速 度 来 平稳 加 速 ， 直 到指 定 的 发 电速 度 。 高 压 变频 技 术 的使 用 ， 分 析 了发 电机 发 动 时 的 承受 能 力 ， 消 除 了启 动 对 发 电机 主 轴 的 冲击 ， 也 保证 了其 他 用 电设 备 的正 常 运 行 ， 提 高 了机组 的使用 寿命 ， 也 为 火 电厂 带来 了经济 效益 。 ３ ＿ ３高 压 变频 技术 使 得 发 电厂 的管 理更 加 的方 便快 捷 。高 压 变 频设 备 可 以准 确 的调 节 风机 速 度 和水 泵 流量 ， 完 善 了发 电机 组 的技 术水平 。运用该技术可以省去减速器这一传统设备 ， 从而减少了设 备 的投资 费用 。变频 技 术还 可 以和先 进 的信 息管 理 技术 相 结 合 ， 通 过 计 算机 的模 拟 和 信号 ， 来 进行 远 程 控制 ， 从 而 节 省 了人 力 物 力 ， 提 高 了发 电厂 的信 息 化管 理 水平 。 由此 可见 ， 我 国火 电行 业 的节 能 增 效 已经 势 在 必行 了 ， 高 压 变 频 技 术 的应 用是 我 国火 电事业 的必 要 手段 ，其在 ６ ０ ０ ＷＭ 发 电机 组 中应 用 的成 功 ， 可 以为 我 国大 型火 电机 组节 能 减 排 的改 造 起到 借 鉴 作用 。 ４火 电节能 增 效 的重 要意 义及 展 望 火电作为我国能源体系的主要来源 ， 其健康持续发展与否直接 ２我 国火 力 发 电厂 的 发展 现状 决定 着 我 国经 济 的发 展和 人 民生 活水 平 的提 高 。 电力 行业 是 我 国 的 火力 发 电 的原 理 就是 把 热能 转 化 为 电能 ， 通 过 热 能带 动 发 电机 高 污染 行 业 ， 也 是 我 国节 能减 排 的重 要 对 象 ， 节 能增 效 符 合 我 国关 组将 一 次 能源 转化 为 二次 能 源 ，来 为 生 产和 生 活提 供 能 量 的过 程 。 于节约能源的政策 ， 其在节能增效中取得的成果直接影响着我国节 火 电站 的 节能 减排 主 要体 现 在火 电生 产 的辅 机 上 ， 火力 发 电 煤炭 一 能减排 目标 的顺利实现。 火电行业的节能减排增效具有以下四方面 次能 源 消耗 过 大 ， 在生 产 二次 能 源 的过 程 中就要 应 用 一定 的先进 技 的意义 ： 术来 创 造 经济 效 益 。 我 国现存 最 大 的机 组装 机容 量 是 １ ０ ０ ０ ＷＭ 的发 ４ ． １可 以降 低成 本 ， 减 小 我 国 火 电财 政 投 入 的压 力 。节 能 增效 增 加效 益 ， 是环 保 和 经 济协 调 发展 的要 电机组 ， １ ０ ０ ０ ＷＭ 即 为 １ ０ ０万 千 瓦也 就 是 额定 功 率 为 １ ０ ０ ０兆 瓦 的 从 本 质 上就 是 要 节 约 能 源 、 发 电机 组 ， 而 当下 我 国火 力 发 电机 组 的主流 发 展方 向是 ６ ０ ０ ＷＭ。 求， 也 充分 体 现 出 了我 国可 持续 发 展 战 略 的要求 。我 国 的能 源 来 源 我国 ６ ０ ０ ＷＭ火力发电厂 的主要设备系统包括： 燃料供给系统 、 越 来 越 依 赖 于进 口， 降低 能 耗 可 以减 小 我 国能 源 上 的压 力 ， 提 升 我 给水系统 、 蒸汽系统 、 冷却 系统和电气系统等多个系统 。 火电厂生产 国 自给 自足 的能 力 。 辅 机 的资 源 消耗 一 直居 高 不下 ， 严 重 制 约着 火 力 发 电经 济效 益 的 提 ４ ． ２ 节能 增 效有 利 于 环 境保 护 。火 电是 污 染 性 很 强 的行 业 ， 其 高 。火 电厂 自身 的 能源 消 耗主 要体 现在 给 水 系统 和 冷却 系统 上 ， 对 ｊ废 污染 尤 其严 重 。 火 电产 生大 量 的有 害物 质 ， 粉 尘和 二 氧化 硫 等 ， 这 些 物质 对 人体 的 危害 很 大 。随 着我 国汽 车 的增 多 ， 尾 气 排放 日益 这 两个 系统 的高 压 变频 改 造可 以明显 的起 到 节 能 的效果 。 现 阶段 我 国火 电厂 节 能减 排 的 措施 层 出不穷 ，包括 将 风 机 、 水 严重 ，今 年 我 国北 方大 范 围 的雾 霾 天气 就 是 空气 污 染加 重 的表 现 。 泵 等 进 行 高 效 改造 ； 提 高 锅炉 输 出功 率 与发 电机 组 的 匹 配性 ； 提 高 火 电行 业要 充 分认 识 自身 的行 业 特 点 ， 把 成为 节 能增 效 的 楷模 作 为 燃料 的燃烧效率 ， 认 真计量燃烧值与输出功率 的比值 ； 施行网络化 发展 目标 。 管理 ， 充 分利 用 计算 机 技术 来 实施 管 理 等 。 在 技术 方 面 ， 适 当的对 机 ４ ． ３ 节 能增 效 能 促进 我 国的技 术 革 新 ， 加 快 实 现 可 持续 发 展 这 组 进 行 了改 造 ， 逐 步淘 汰 １ ０ ０ ＷＭ 以下 的 发 电机组 ， 取 缔 了一些 规 模 奋斗 目标 。节能 减 排增效 不仅 要 求火 电行业 自身 进 行调 整 ， 更 需 小、 效益差 、 污 染 严 重 的小 型 发 电 厂 ， 充 分 引进 和研 发 ５ ０ ０ ＷＭ 以上 要 先进 技术 的大力 支 持 。先进 的技 术是 火 电 节能 增 效 的根 本 手 段 ， 的大 功 率 发 电机组 ， 提 高 了有 效 资 源 的利 用 率 。然 而 随着 社会 经 济 火 电行 业要 不 断 的研 发先 进 技术 ， 把“ 科 学 技 术是 第 一 生产 力 ” 这句 可 以更好 的处 的发 展 ， 经 济对 能 源需 求 的提 高 ， 我 国火 电行 业 节 能增 效 的 目标 ， 还 话 作为 行业 发 展 的基 石 。火 电节 能 增 效政 策 的实 施 ， 需 要 更 加 先进 的科 技 手段 来 实 现 ， 高 压 变频 技术 应 运而 生 。 理 自然 环境 、 能 源与 经 济 发 展 之 间 的矛 盾 ， 为 构 建 人 与 自然 的 和谐 ３ 高压 变 频技 术在 火 电 厂节 能 中应 用 的必 要性 发 展创 造 条件 。 我 国将 ３ Ｋ Ｖ以上 所有 的变 频 器称 为 高 压 变频 器 ，高 压变 频 器 ４ ． ４节能增效有着很强的政治意义。当今世界能源是各 国争夺 在 内 陆核 电 国家 相对 控 制 的情 况下 ， 火 电 的 节 能 增效 的特 点 是 电压 高 、 功率 大 、 可靠 性 要 求高 和技 术 复 杂等 。 高压 变 频器 的首 要 目标 ， 在６ ０ ０ ＷＭ 火 电厂 中 的应 用 主要 体现 在 以下 三 点 ： 有 利 于我 国社 会 长期 稳 定 的保 持能 源 供 应 ， 有利 于 提 升我 国 的综 合 提 高 了我 ３ ． １节 省 能 源 、 提 高 经 济 效 益 。火 电厂 传 统 的调 节 方 法 是利 用 国力 。节 能增 效有 利 于树 立 起 我 国能 源 大 国 的国 际形 象 ， 挡 板 和 阀 门来 换 挡 改 变 流量 ，高 压 变 频器 可 以通 过 驱 动 水 泵 和 风 国 的国 际地 位和 威 慑力 。 机， 来 调节 风 量 和水 量 ， 从而 达 到节 能 的 目的。 使 用 高 压变 频器 可 以 ５结 束语 减 少在 开 关 阀 门和挡 板 工程 中的 能量 损 失 ， 大 大提 高 了水 泵 和 风机 我 国要 建立 能 源大 国、 强国， 在完 善 政策 和宣 传 的基 础 上 ， 更 要 科学 技 术 的创 新可 以提 高一 次 的工 作 效 率 ， 在 节 省 资源 的 同时 也 提 高 了可 操 作 性 ， 节 省 了人 力投 �
高压大功率变频器在火力发电厂的应用
２ ％－ ％的调速范围内，变频系统不加任何功率 因数 ０ １０ ０ 补偿装置的情况下输入端功率因数达到 ０９ 及以上 。 ．５
该变 频器 输 出波 形 不 会 引起 电机 的谐 振 ， 转矩 脉 动 小于 ０１ 。变 频 器 可 自动 跳 过 共 振 点 。且对 电网 电 压 ．％ 波动 应有 极 强 的适 应能 力 ，在 一２ ％ 一 ０ 电 网电压 ０ ＋１ ％
求 。冷 却风机 的电源 取 自变频 器 本 身 。 变频 器提 供 电 机 所 需 的 过 流 、短 路 、接 地 、过 压 、
Ｎ ２ ． ，交流 电源 ：高 压 厂 用 变 压器 容 量 ４ ０ ０ Ｖ ， Ｑ ８５ Ｆ ０ ０ ｋ Ａ
电源 电压 ６ ０ Ｖ，选 用 Ｈ Ｓ Ｒ — ０ ／ ６ ００ ＡＲ ＶＥ Ｔ Ａ ６ ２ ０型２ ０ ｋ ０ ０ Ｗ／
收稿 日 ：０ ６ １ — ８ 期 ２ ０ —２１
３ 节 能效果 分 析统 计
某 ３０ ０ ＭＷ 火力发 电厂的 ２台 ２ ０ ｋ 锅炉引风机 ００Ｗ
一
关 键词 高压 变频器 节能 厂 用 电率 火力发 电
０ 引言
发电厂 的风机设备主要用于锅炉燃烧系统，根据电
力生 产需 要对 炉 膛 负压 进行 控 制 和调 整 。而最 常 用 的控
波动范围 内能满载输出。变频器瞬时失电后，５ 周波 个 之 内，变 频器运行 不会受任何 影响 。如果超过 ５个周
波，变频器 应 自动降额运行 ，待输入 电压恢复正常后，
自动重新提升输出频率到给定值 。
制手段 则是调节风门、挡板 的开度的大小来调整，不论
浅谈变频器在火力发电中的节能应用
浅谈变频器在火力发电中的节能应用摘要：很多人可能对变频器不是很了解，变频器是利用变频技术以及微电子技术，以改变电子机械工作电源频率的方法来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器的主要用途是用于电机调速、改变转矩、节能等等。
在火力发电中变频器的运用主要是风机水泵的节能运行。
关键词：变频器火力发电节能减排一、变频器的构成要素以及大致分类1.构成我们区别各类变频器的差异的主要方法是判断其是把交流电转换成交流电还是把交流电转换成直流电后再转换成交流电。
所谓的交流电转化成交流电当然前后两种交流电是有些许差异的，前者是工频交流电，而后者则是经过变频器转换过后形成的频率以及电压都可以控制的交流电，在工业上经常把这类变频器称为直接变频器。
另一种形式变频器则是间接变频器，这类变频器先把通入的工频交流电经过整流器转换成恒定直流电，再经过一次整流器转换成频率以及电压都可以控制的交流电。
变频器的基本构成通常分为四个部分，即整流单元、高容量电容、逆变器以及控制器。
2.分类如果把变频器进行细致一点的分类，能有分别按电压性质以及等级、国际区域、工作原理、调压方法、运行的原理、用途、直流电源的性质等十多种分类方式。
其中最常见的分类方式为按直流电源的性质分类，而直流电源的不同性质主要分为电压平稳、内阻小的电压源以及电压接近正弦波、内阻大的电流源，电源性质的不同可以把变频器氛围电压型变频器和电流型变频器。
二、变频器在火力发电中的节能原理一般在机组负荷变化的整个过程当中，排粉机的负荷只能依靠对截流版调节来控制流量。
即使在机组达到满负荷的情况下，排粉机的出口调节阀也没有完全打开，而是在百分之五十至百分之七十之间运行，因此排粉机出口的阀门一直处在一个节流的状态，造成的能量损耗较大。
想要减少排粉机中煤粉流量的损失，就必须对电机平滑的转速进行改变，以此改变输出转矩。
这样就能达到挡板调节的作用以减少节流损失。
在进行工频交流电源进行供电时，其电机速度是固定不变的。
变频器在火电厂给粉系统中的应用
２０ 第 ２期 ０２年
变频器在火电厂给粉系统中的应用
徐 建兵 （ 福建闽能邵武发电有限公司 福建 邵武 ３４ｏ） ５０ｏ
率ｆ ，平 滑 地 改 变 电动 机 的转 速 ，并 且 在 调 速 过 程
ｌ 概 述
火 电厂 大 型 煤 粉 锅 炉 的煤 粉 由磨 煤 机 磨 制 。制 中 ，从 高速 到 低 速 均 能 保 持 有 限 的转 差 率 ，因 而 具 粉 系统分 直 吹 式 和 储 仓 式 二类 。 储 仓 式 系 统 一 般 采 有 高效 率 、宽 范 围和 高 精 度 的调 整 性 能 ， 以及 足 够
用钢 球 式 磨 煤 机 ，送 粉 采 用 乏 气 送 粉 或 热 风 送 粉 。 强 度 的机 械 特性 。
． 采用 储仓 式 系 统 的锅 炉 ，燃 煤 量 应 随 负 荷 及 工 况 变 ２２ 给 粉 变频调 速特性
理论上讲 ，采用变频器调速其范 围为 ０ ０ ％。 ～１ ０ 的转 速来 实 现 的 。采 用 直 吹式 系统 的锅 炉 ， 当负 荷 但 是 ，根 据 不 同类 型 的 锅 炉 及 煤 种 ，一 般 应 将 转 速 ０～１０ ｒｍ，这 可 通 过 设 定 变频 器 的 Ｖ ｆ ２０ｐ ／ 曲 及工况 发 生 变 化 时 ，是通 过直 接 改 变 给煤 机 的 给 煤 限制 在 ３ 量 ，即调 节 给 煤 机 转 速 来 改变 锅 炉 的燃 煤 量 。 以往 线来 实 现 。
用性 强 、调 速 范 围 大 、节 能 等 优 点 ，倍 受 人 们 的 青 睐 。本 文就 以变 频 器 在 邵 武 发 电公 司 ２×１５ ２ＭＷ 机
组锅 炉给 粉 机 上 的 应 用 为 例 ，阐述 变 频调 速 技 术 在
高压变频技术在火力发电中的应用
87对接Application of high voltage frequency conversion technologyin thermal power高压变频技术在火力发电中的应用摘要：火力发电在国内发电产能中依然占有很大比重，然而在其生产过程中仍存在巨量的损耗与浪费；文章概述国内发电形式并着重提出了针对火力发电能源损耗的变频解决方案，还有单元级联型高压变频器的原理及应用。
１ 前言中国是人口大国，也一直都是能耗大国，据统计，2015年中国年发电总量居世界第一位，共达56184太瓦时，其中火力发电可达到产电总额的70%以上。
到了21世纪初期，尽管太阳能，核能越来越被社会推崇，它们也确实具有清洁，高效，可持续等诸多优势，我国各项规划也偏向于发展新能源发电，但鉴于具体国内丰富的煤矿资源以及庞大人口带来的耗电需求，中国依然以火力发电为主流，知道近几年，火电的占比才开始已一个不到1%的速度缓慢下降。
所谓火力发电，一般指利用煤炭、石油和天然气等燃料燃烧时产生的热能加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后由水蒸气推动发电机进行发电。
不过在这个看似简单的发电过程中，存在着巨大的能源损耗，据统计：火电厂每年产电总额中有近10%用于自身的消耗，这因此也成为了我们节约能耗的重大突破口。
２ 中国火力发电厂能耗分析根据国家《电动机调速技术产业化途径与对策的研究》报告显示，中国发电总量的66%以上最终应用在电动机上。
且截止至2015年电动机装机容量已超过4亿千瓦，其中高压电机约占一半。
对于高压电机而言，有70%左右的负载是风机、泵类、压缩机。
实际应用到火力发电厂主要有以下九种风机和水泵：送风机、引风机、一次风机、排粉风机、脱硫系统增压风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵、灰浆泵。
这些风机、水泵设备在火力发电厂中种类繁多，应用广泛，功耗甚多，其平均耗电量能占到发电厂用电总量的45%。
但是对于应用于电厂中的风机、水泵负载而言，其运行功率往往过剩，导致大量能源被白白浪费，降低了发电厂的产能效率，究其原因，有如下几点：２．１ 运行方式技术落后据调查，我国火力发电厂中除少量采用汽动给水泵、液力耦合器及双速电机外，其它水泵和风机基本上都采用定速驱动，阀门式挡板调节。
变频器在火力发电厂的应用分析
变频器是指使用微电子技术和变频技术，来改变电机的工作电源频 有发生。 这佯便造成了工 一 一 一 率方式， 并以此控制交流电动机的电力控带 ｝ 备。 变频器调整输出电源的 艺系统发生停顿， 引发全 出ｌ Ｊ 挡 板一 睦制 电压和频率， 并能够根据电 机的实际需要提供其所需 要的电源电压， 进而 厂停机 。因而， 不能只对 ｔ ／ 。 １ 电 譬 达到节能、 调速的目的。而随着不断提高的工业 自动ｆ 匕 程度， 变频器也在 装变频器的电动机设置 ／ 各方面取得了非常广泛的应用。 低电压保护 ， 还要利用风 ／ ／ ， 『 变频器是—种新兴的技术， 电力电子技术的发展促使它兴起。 变频器 机的实际工作状况开展 ／。 入 Ｉ ｊ 挡 板 挖 制 能够控制好频率 ， 并以此控制好转速， 调节好输出功率 ， 保证了优秀的节 设计。变频器停止工作 能效应。变频器技术已经广泛应用于石油、 化工等行业。它主耍葡 个 方 后 ，需要立 即断开电动 面的优点， 即工艺控制和节能。而变频器在火力发电厂的应用， 可 以提高 机， 备甩没备开始启动。 ２ ４ 经济方面 全厂的工艺 控制能力、 降低 整个发 电厂的 用电率。 传 涸 ； 功 率 ｛ ＿ 速 控 制 ／ ． １ 高压变频调速技术在火力发电厂中的应用 我 国主 要 的变 频 调 （ 电 黛 ｝ 转差｛ Ｅ 台器 ， 、 理 想 Ｉ Ｉ ｌ ｌ 线 城市生产生活的需要 ， 促进了我国电网迅速发展。 而由于不断增加的 速系统都是向国外进 口。 机组总装期熔嚯 篷 成的负荷大， 也住髑ｌ 机组调峰能 力需要加强。电网负荷 价格比较贵。 应用变频调 ／ ． 变化影响机组运行状态 ， 特别是带基荷机组， 会造成水泵类辅机、 风机等 速系统 ， 最主要的目的就 ， ／ ／ ／ 高压拖动电机容量超出。这棒 了严重的浪费。辅机变瞳调工， 能够 是节能降耗 ，开展 自动 ／ 符合实际的电厂运行。 ｒ 厂用电动机发生的故障， 有近 ２ ∞， 提 由于起动、 绕 化。实际的操作中， 每个 ／ 组的电磁电流过大造成的。而辑 湖 内部设备出现的种种故障也会和起动 火力发电厂的经济能力 风流 量（ 转速 Ｘ 问题 目 关。倘若在靴 时间内， 调峰运行 的次数增加， 就会造成电机起 睁、 和实际 隋况都各不相同 ， 图 １不同调 节方式 中风机的耗电 设备故障的反复出现， 并５ Ｉ 而增力 ｉ １ 了维修成本费用、 降低设备使用ｊ 舌 量。 因此要深入了解各个影 特 性 比较 图 高压交流变频调速技术是 的凋速技术 ， 有着很优越的性能 响因素之后再决定使用 和技 方式。 变 ８ 速相比其他ｌ 白 勺 栅 强 ｉ 精度， 大大的提｜ 高了位． 月 故率 和使用范围。由于 自 身强大的保护功能 ， 基本能够实现自动通信。种种的 ３风机变频改造绪论 ３ ． １ 减少了 咯 ｝ 磨损 优越 陛使之成为了火力发电厂最常使用的电机节能方式。 ｍ ． ｍ 蛐 一 碍 ∞ 零 帐 ∞ ∞ 如 加 ｍ ｏ 变频器有几种实现高压的方式 ，高 一 高的方式使用功率单元串联比 变频启动属于软启动的方式， 电机缓慢的从零开始升到起始转速， 利 器件直接串 联更具有优趟陛。 高一 低、 高一 低一 高的 方式是高压大功 率， 变 频器中—个发展形势。由于它的方式污染比饺严重、 效率低不能适用于火 出现的冲击电流， 减少了电动机设备磨损。加装变频调速装置， 电动机工 力发电厂。 作埘何多会在期贫 睾 速之下， 蹴 了灰浆泵、 管路 以及风机的磨蓣 啵 。 火力发电厂的安全运行， 需要对变频装置有—定自 勺 要求 ， 例如降低出 ３ ２可靠的保护能力 力可以减少部分功率的损坏 、当整个棚器出现损坏依旧可以达到工频运 风机凌频装置有电流保护， 可以对过电压和低电压的状况加以保护， 行、 出现失电的状况时， 变额阢 亭 机等。满足这些条件， 火力发电厂的 而 目 ． 灵敏度相对Ｅ 匕 较高。风机藿 激 根据最大工况来进行选择，风机风 高压变频器才能达到可靠性的标准。 量、风压以及柳组调峰都会使得风机没计高效点和实际运行的状况产生 ２ 使用变 频器注意的 问题 偏离 ， 降低风机的运行效率。而风机变频实现了水位和流量的反馈 ， 达到 ２ １ 变频器选择电缆 了控制转速。变频的调速装置能够与工业通诩肃 措理 系统相连， 觌 变频器连接电动机， 需要的电缆选择。而选择电缆要注意两点。 —是 机组的控制。 对谐波的影响进行深入的考虑， 只要是高压变频器 ， 就会产生谐波。减少 结束语 谐波要根据厂家情况和没备牦点分析。 二是 蜡 电动机坻频运行 ， 尽管会 变频器在火力发电厂广泛应用， 不但能够提高发电厂辅机的效率、 减 降ｆ 氐 输 出功率 ， 但也会 因此 氐 变频器的输出电压 ， 甚至还会造成电流的 少电能的使用， 而目 还能取得—些间接的效益成果。比如提高了功率的因 上升。根据具体的使尉隋况， 控制好电缆静 湎白 勺 ＝ 选择。 数， 保证了电机的机械使甩陛能， 增加了控制精度等。变频调速用于水泵 ２ ２电动 ｃ ｒ 啪 哉 或离 风棚． 时有着很好的节电效率。 如果是 自带风机冷却的电动机 ，且还处于低压环境下 ，那么低于 在设计中， 变频器还属于新设备， 与火力发电厂中使用的双速电动机 ３ ０ Ｈ ｚ 的工作频率时， 冷却风机会降低转速， 减弱散热能力， 造成电动机的 式、 阀门调节相比， 在经济和技术方面显得更为优越。变频器因为运行 的 过热反应。倘若电机低于 ３ ０ Ｈ ｚ 的调速范围， 就要选择独立和自然的冷却 经验不多， 也存在着—些问题， 需要 日 后不断的进行研究和实践。 方式 ， 或者早在电机设计时， 选择符合标准凋速的变频电机。 参考文献 ２ ３ 低电 【 １ 】 吴剑恒， 俞金树， 蔡振威． 变频控制在热电厂凝泵 中的应用 能源技术 ，
浅析高压变频器在大型火力发电厂节能中的应用
传统 的流量 调 节方 式 是 节 流 调节 （ 板 、 门等 ） 挡 阀 ， 存 在反应 慢 、 调节 精 度 低 、 能耗 大 等 问题 ， 而高 压 变 频 因其调 节性能优 良 、 节能效 果好等 因素 ， 逐渐被 正
广 泛应用 在 电厂 风 机 、 水泵 等 的 流 量调 节 中。国 内
摘
要： 通过对国 内现有火力发 电厂能源消耗情况 分析 ， 绍 了高压 变频器 的工 作原理 ， 介 以及其在 电厂风
机和水泵中的应用 ， 进而得出高压变频器在大型火力 发电厂节能降耗 中的优越性 。
关键词 ： 高压 变频 ； 电厂 ； 能 ； 用 发 节 应 中图 分 类 号 ：Ｍ ２ Ｔ ６１ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ５ ２ ９ （０ ０ ０ — １６ ｏ １０ — ７８ ２ １ ）７ ０ １一 ３
低下 的原 因。
１ 国内火力发 电厂能源消耗 的分析
据 国家《 电动机调 速 技术 产 业化 途 径 与对 策 的 研究 》 报告 披露 ， 国发 电总 量 的 ６ ％ 消耗 在 电动 中 ６ 机 上 。具体 到火 力发 电厂主要损 耗是 ： 送风 机 、 引风 机、 一次风 机 、 粉风机 、 硫 系统增压 风机 、 排 脱 锅炉 给 水泵 、 循环水 泵 、 凝结 水 泵 、 浆 泵 。但 是 这 些 主要 灰 耗 电设 备在 我 国火 力 发 电厂 中普 遍存 在 着 “ 马拉 大
小车 ” 的现 象 ， 量 的 能 源 在终 端 利 用 中被 白 白地 大 浪费掉 。浪 费的主要 原 因有 以下 两点 ： １ 运 行 方 式 技 术 落 后 。 目前 我 国火 力 发 电 ） 厂 中除少量采用 汽 动 给水 泵 、 力耦 合 器 及双 速 电 液
变频技术在火电厂的节能应用
＠ 南 ｜ 科 技新
变 频 技 术 在 火 电 厂 的 节 能 应 用
张 弼 宏
（ 东 粤 电靖 海 发 电有 限 公 司 ） 广 摘 要 本文主要论述火电厂的风机 、水泵等主要辅机采用高压变频调速 的必要性 、可行性 、经济・ 和实际运行 经验 。对高 ｝ 生 压 变频调速装置在本工程中的应 用提 出了一些建议
电子技术 、 汁算机技术 、自动控制技术的迅速发展 ，带动了交流传 动 技术 日新 月异的进步 。电气传动 技术正 面临着一场 历史性的 革 命 ，即交流 调速取 代其它调速及 计算机数字控制技术取代模拟控制 技术 已成为发展趋势 。电机交流调速技术是节能 、改善工艺流程 以 提高产品质量和改善环境 、推动技术进步的一种主要手段。变频 调
３ 变频技术的应用 作为 以工艺控制（ 度控制） 速 和节能为 ｌ的的产品 ，变频器在 电 爿 力 、冶金 、石油 、化工 、 纺织 与化纤 、食品饮 料 、 材 、 建 造纸 、 市 政 、中央窄调等行业中得到 广泛麻用 在２ ０ 年的 中国电力消耗中 ， ０ ７ ％为电动机所消耗 ，而 ０３ ６ ％～ ０ 在总容 量为５ 亿千 瓦的电动机总容量 中 ，只有不 到２０ 万千瓦的 ． ８ ００ 电动 机是带变频 器的 据 中国工控 悯的市场研 究报 告分 析 ，在 中 国 ，带变 动负载 、具有节能潜 力的有 １ 亿 千瓦。凼此 、国家大 力 ． ８ 提倡节能措施 ，并 着重推荐 了变频凋速技术 。 发电厂是电动机应 用大户，大部分厂用电是 用在 电动机上 。部 分电厂在送风机 、引风机 、灰渣泵 、疏 水泵 、给粉机和给煤机上安 装变频速装 置后 ，均取得 了较好的效益。从 国内应 用情况看 ，中小 功率电动机变频调速装置在 电厂 中应用较 多，特 别是低压 电动机 ， ｝于低压变频器造 价较低 ，一般可根据工 艺需要装 没变频 调速装置 ｈ 以达 到调节出力和节 能的效果。在电厂中 、 采用低压变频器较多的 电动机有 ：给煤机 、 给粉机 、生活给 水泵 、 工业给 水泵 、 水泵 、 渣水泵 、 油泵 、 炉补给水升压泵 ． 供 锅 除盐水泵 以及空 调系统和空 压机 等 闩前 大 功 率 电动 机 变 频 调速 装 置 相 对 应 用 较 少 （ 要 是 主 ６Ｖ１ｋ 的 中压 电动机 Ｊ ｈ ｋ／ Ｖ ０ 。｝于高压 变频器造价较 高，一般国产设 备为 １０ 元，Ｖ ０ ０ ｋ Ａ，进 ｕ产 品则为 １０ 元～ ８ ０ ｌ Ｖ ５０ １０ 元／ｋ Ａ，因此 初期 投资较 高 ，限制 了高压变频器的使 用。 根据发电厂工 艺系统的特点和其他工程的应用情况 ．在电动给 水泵 、 凝结 水泵、循环水泵 、引风 机、送风机 、一次风机 、灰浆泵 等处 都可使 用变频 调速。
变频调速技术在火力发电厂的应用
１ 变 频 调 速 技 术 的原 理
异 步 电动 机 的 转 速 一６ ｆ（ 一ｓ ／ 因此 ， ０ １ ）ａ， 在
环水 流量 进行 连续 调节 ， 难达 到最 佳水 量 。 很 在循 环 水系 统 中 ， 若通 过 改变 电机 转速 来调 节水 泵流 量 ， 则 可 以实 现 对 冷 却 水 流量 的 连 续 调 节 而 达 到 最 佳 水
摘
１ ２２ ） ３ ０ ７
要 ： 绍 了 变 频 调 速 技 术 原 理 以及 国 电吉 林 热 电 厂 １ 介 １号 循 环 水 泵 变 频 调 速 技 术 改 造 工 作 ， 过 对 凝 汽 器 的 最 通
佳 真 空 、 环 水 量 、 汽 器 冷 却 水 量 计 算 及 改造 前后 的 运 行 方 式 对 比 ， １ 循 环 水 泵 全 年 节约 电 费 ３ 循 凝 １号 ４万元 ， 而变 频
・
４ ・ １
２０ ０ ８年 １ ２月
吉 林 电 力
Ｊｌ ｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｉ ｎ Ｅｌｃｒｃ ｏ ｒ ｉ
Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０８
第３ ６卷 第 ６期 （ 总第 １ ９期 ） ９
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Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ６ （ ｅ ． ． ９ ） １３ ． Ｓ ｒ Ｎｏ １ ９
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荣庆 善 ， 民健 ， 秀华 ， 宝 国 官 隋 王
（ 电 吉 林 热 电厂 ， 林 吉 林 国 吉
２ 应 用 实 例
节 、 变器 及控 制 电路等 部分 组成 。 逆
高压变频器在火电厂的应用
有 大 功 率 电 机 都 采 用 这 一 电 压 等 级 。 对 于 一 台 ５万 ｋ 的火 力 发 电 机 组 ， 用 高 压 电 动 机 的 数 量 超 Ｗ 使
过 ２ 台 。 考 虑 到 工 作 情 况 ， 个 机 组 至 少 有 １ 台 电 ０ 每 ０ 动机 的 负 荷 具 有 变 频 节 能 改 造 的 可 能 。 因 此 我 国 火 力 发 电 厂 风 机 、 泵 类 辅 机 采 用 变 频 调 速 改 造 后 节 能 水
级 差 的 ， 能达 到 无 级 凋 速 ， 用 范 围受 到 限 制 。不 大 不 应 适用于 火 电 厂风 机 和水 泵 等 辅 经济效益 和社会效益 。 会
② 改 变 转 差 率 ｓ这 种 调 速 方 法 虽 然 能 达 到 无 级 调 速 ， ，
随 着 电力 电 子 技 术 的快 速 发 展 ， 别 是 绝 缘 栅 双 特
１ 概 述
在 能 源 短 缺 的 今 天 ， 约 无 疑 是 最 好 的 方 法 。 在 节
极 性 晶 体 管 （ Ｇ Ｔ）的 出 现 ， 现 了元 件 的 自关 断 功 ＩＢ 实
能 ， 去 了线 路 复 杂 ， 积 较 大 的 强 迫 换 向 电 路 。减 省 体
核 发 电 厂 的 重 要 指 标 ， 接 关 系 到 电 厂 的 经 济 效 益 和 直 竞 争 力 。而 风 机 、 泵 类 辅 机 的 变 速 调 节 所 起 到 的节 水 能效 果 可 显 著 地 降低 厂 用 电率 和 发 电成 本 ， 压 变 频 高 器 的采 用 可 使 火 力 发 电 厂 的厂 用 电 节 电３ ％ ～６ ％ 。 ０ ０
变频器在火力发电厂中的应用
变频器在火力发电厂中的应用摘要：为了降低火电厂的能源消耗，根据了变频器原理和特点，在火力力发电厂进行高低压变频改造，并从设计的角度提出了一些需要注意的问题。
火力发电厂中应用变频器，可降低发电厂的厂用电率，提高机组的运行性能。
关键词：节能；变频器；凝结水泵；除氧器水位Abstract: In order to reduce the energy consumption of thermal power plants, according to the inverter principle and characteristics of high and low voltage frequency transformation in fire power plants, and made a number of issues that need attention from a design standpoint. Frequency converter, power plant power plants can reduce the power consumption rate, improve the operating performance of the unit.Keywords: energy saving; inverter; condensate pump; deaerator water level 我国人口大，底子薄，所以节约是我国的基本国策。
节能降耗是国家的长远方针。
厂用电率已成为发电厂考核的重要指标，直接关系到电厂的经济效益和企业竞争力。
而风机、水泵类辅机的变速调节所起到的节能效果可显著地降低厂用电和发电成本，因此选择合适的高压低压厂用电动机调速系统成为电厂节能工作的当务之急。
随着机组总装机容量的增加及负荷峰谷的拉大，对机组的调峰能力要求越来越高，机组运行状态必须根据电网负荷需求变化而不断变化这两者在客观上都要求辅机能够变速调节工况，以满足电厂的实际生产工艺需求。
变频器在火力发电厂直接空冷系统中的应用
中图分 类号 ：Ｔ Ｎ ７ ７
我 国西 北地 区的煤 炭 储量 较 为丰 富 ， 同时 这类 地 区一般都 是贫 水地 区 ，因此传 统 的循环水 为介 质 的冷却 系统不 能满 足要 求 ，当前 火 电厂发 电汽轮 机组 的功 率越来 越大 ，数 量越来 越 多 ，因此必须 采取 无水 的冷 却方 式 ，以使机 组维 持安 全稳定 的运 行状态。直接空冷系统是以空气为冷却介 质 ，使空 气与 汽轮机 产生 的蒸汽 进行 热交 换 ，从而 达到 冷凝 的效果 ， 目 前 这 项技术 已经 趋于 成熟 ，一方 面在 大功率 机组 中 的 可操 作性 强 ，冷 却效 果好 ，另一 方 面节约 水资 源 。在直 接空冷 系统 中 ， 蒸 汽 冷凝是 在带 有散 热装 置 的凝 汽器 内进行 ，冷 凝空 气 的供 应 是 通过 机 械通 风 的方 式 来完 成 ， 送风 系统 由若 干采用 变频 控制 的轴 流风机 组成 ，而 采用 变频器 对 系统 的轴 流 风机进 行 实时 的调整 和控制 可 以促进 整个 风机 系 统 的运行 稳定性 ，延 长 电机 的寿命 ，是火 力发 电厂 是否 能够正 常运 转 的关 键 。 １ 变频 器在 直接 空冷 系统 中应用 的优
必须 足够 宽 。 第 三 ， 由于 电 网 的供 电有 可 能 会 出 现 意外情 况 ，如 电压 瞬 时跌落 或在一 段 时 间 内维持在 低 电压状 态 ，可能 导致 电机运 行 不稳或 停机 等情 况 ，因此变 频器要 具有 较 宽的 电压波 动范 围 ，以使得 即使 电网 电 压 出现一定 程 度的跌 落系 统仍 然可维 持稳 定 的输 出 ，从 而保证 轴流 风机 的启 动和正 常运 行 。 第 四 ，由 于 系统 内变 频 器 的数 量众 多 。因此 在运 行 中可能对 电 网产生谐 波 干 扰 ，从 而对 电气 设 备 产 生 危 害 。 因此 要 使 变频 器 的谐 波 电流成 分 尽 可能 地 降低 ， 使 变频器输 出的 电流最大 程度 地接 近正 弦 波。 第五 ，变频 器本 身要 具有 一定 的保 护措 施 ，如过 热熔 断 、功 率过 载保 护 、直 流母 线过 压 以及输 入输 出缺相 保护 ，以使 益 ，还具有十分重大的社会效 益。 参 考文献 系统 安全稳 定 地运行 ，并 且可 延长 变频 器 ｆ １ ］ 樊焱 ． 变 频 器在 发 电厂 直接 空 冷 系统 的使 用寿命 。 第 六 ，变 频 柜 上 要 安 装 操 作 面 板 ， 中的应 用 Ⅱ １ ． 内蒙古科技 与 经济 ，２ ０ ０ ７ ． 除显 示 系统风 机 的运行实 时状 态外 ，还 可 『 ２ １ 昊君达 ． 变频 器在 大 型 电厂 直接 空冷 对 风机进 行就 地变 频控 制 ，除此之 外 ，还 系统 中的应 用 Ⅱ １ ． 变频 器世界 ，２ ０ １ ２ ．
变频器在火力发电厂直接空冷系统中的应用
变频器在火力发电厂直接空冷系统中的应用摘要：我国的水资源分布不均匀，所以大部分水资源稀缺的的地区都采用火力发电，在当前的火力发电厂中，大部分采用能耗低、投资少的直接空冷系统，而直接空冷系统作用的发挥是必须依靠变频器的支持，所以本文以某新建的直接空冷机组为例，研究变频器在电厂空冷系统中应用的相关问题。
关键词：变频器；直接空冷系统；火力发电厂1 引言由于我国的煤炭资源和水资源分布极度不均匀，在我国存在许多煤炭富集而水资源稀缺的地方，所以火电的发展越来越受地域和资源的限制，为了解决这一问题，电厂开始发展空冷系统，建设节水型电厂。
直接空冷是汽轮机排出的气直接用空气作为冷凝介质来冷凝，冷凝过程中排气与空气进行热交换。
直接空冷的冷凝、热交换是一次完成的，更加节能便利，效果也比较好。
变频器对系统运行的稳定、降低谐波和电机的保护有着重要作用，合理的选择变频器对火力发电厂的长期稳定运行十分重要。
2 直接空冷系统概述直接空冷是汽轮机排出的气直接用空气作为冷凝介质来冷凝，冷凝过程中排气与空气进行热交换，蒸汽的温度逐渐降低冷凝称为冷凝水。
直接空冷系统又称为空冷岛，直接空冷系统的凝汽器（ACC）的每个空冷单元都由变频电机、冷却分机、管束、齿轮等组成，变频调速就是根据环境的温度变化，风机转速可以在一定的转速下任意的改变速度，一般情况下，当温度小于二十摄氏度，风机转速的改变范围是百分之三十到百分之一百一十。
变频调速是无级变速，为了保证机组在冬天运行时不使散热器冻结，冬天的汽轮机背压净量降低。
3 变频器的工作原理及概述变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
变频器在变电站、工厂等地方应用非常多，变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
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变频器在火力发电厂中的应用
摘要：为了降低火电厂的能源消耗，根据了变频器原理和特点，在火力力发电厂进行高低压变频改造，并从设计的角度提出了一些需要注意的问题。
火力发电厂中应用变频器，可降低发电厂的厂用电率，提高机组的运行性能。
关键词：节能；变频器；凝结水泵；除氧器水位
Abstract: In order to reduce the energy consumption of thermal power plants, according to the inverter principle and characteristics of high and low voltage frequency transformation in fire power plants, and made a number of issues that need attention from a design standpoint. Frequency converter, power plant power plants can reduce the power consumption rate, improve the operating performance of the unit.
Keywords: energy saving; inverter; condensate pump; deaerator water level
我国人口大，底子薄，所以节约是我国的基本国策。
节能降耗是国家的长远方针。
厂用电率已成为发电厂考核的重要指标，直接关系到电厂的经济效益和企业竞争力。
而风机、水泵类辅机的变速调节所起到的节能效果可显著地降低厂用电和发电成本，因此选择合适的高压低压厂用电动机调速系统成为电厂节能工作的当务之急。
随着机组总装机容量的增加及负荷峰谷的拉大，对机组的调峰能力要求越来越高，机组运行状态必须根据电网负荷需求变化而不断变化这两者在客观上都要求辅机能够变速调节工况，以满足电厂的实际生产工艺需求。
而且，厂用电动机的故障，约有15%是由启动时的大电流及对绕组上的过大电磁力直接引起的而调峰运行引起的电机启停次数的增多，更增加了设备的故障率，缩短了检修周期和设备的使用寿命，增加了检修费用和人力成本，由此造成的经济损失也相当可观。
随着变频器在各行各业的深入应用取得了令人瞩目成绩，也获得了显著节能效果、经济效益、环境效益和社会效益电厂的发电煤耗。
我国许多电厂对辅机设备进行了变频改造的尝试，在火电厂的给粉机、给煤机、疏水泵等和一些高压大功率的设备方面得到了广泛应用。
一、变频器节能原理
1、变频节能
为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。
电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。
当电机转速从N1变到N2时，其电机轴功率（P）的变化关系如下：P2／P1=（N2/N1）3，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。
2、动态调整节能。