液力偶合器和变频器比较

变频器与液力偶合器的比较：
液力偶合器10kV变频器690V变频器
调速原理通过DCS控制偶合器内工
作油液的动能和压力能，
工作油推动泵、风机叶片
旋转。

靠油来传递功率。

利用变频器改变输入电机的电
压频率，改变电机的转速。

高压变频调速系统采用“高-高”
直接变换形式，为单元串联多电
平拓扑结构，主体结构由多组功
率模块串联而成，由各组低压叠
加而产生需要的高压输出，
10kV每个系统共有24个功率
单元，每8个功率单元串连构成
一相。

利用变频器改变输入电机的电
压频率，改变电机的转速。

一次投资(以560kW 引风机为例) 高压开关柜以及保护：6万
3x95高压电缆180米：3.4
万
液力偶合器：11万
高压电动机：15.5万
合计：35.9万
(未计入水路的投入)
高压开关柜以及保护：6万
3x95高压电缆180米：3.4万
10kV变频器：56万
高压电动机：15.5万
合计：80.9万
多台电机公用设备(变压器、高
压柜、高压电缆)分摊在此电机
的成本：15万
低压开关柜：2万
低压变频器：35万
3x185低压电缆300米：12万
低压电动机：14万
合计：78万
节能比较额定转速时效率0.95，
80%转速时约0.75，60%
转速时约0.55
560kW风机节能计算：风
机风量调节到额定风量的
80%，此时转速下降到
80%，考虑偶合器、电机
等的综合效率，输入功率
大约473kW，年发电时间
按300天计，年节省电费
W=(560－
473)x300x24=62.64万
度，假设每度电成本0.45
元，一年节省电费28万。

另需冷却水消耗。

额定转速时效率0.97，80%转
速时约0.95，60%转速时约
0.93
560kW风机节能计算：风机风
量调节到额定风量的80%，此
时转速下降到80%，考虑变频
器、电机等的综合效率，输入功
率大约374kW，年发电时间按
300天计，年节省电费
W=(560-374)x300x24=133.92
万度，假设每度电成本0.45元，
一年节省电费60.3万。

额定转速时效率0.97，80%转
速时约0.95，60%转速时约
0.93
560kW风机节能计算：风机风
量调节到额定风量的80%，此
时转速下降到80%，考虑变频
器、电机等的综合效率，输入功
率大约374kW，年发电时间按
300天计，年节省电费
W=(560-374)x300x24=133.92
万度，假设每度电成本0.45元，
一年节省电费60.3万。

缺点1、偶合器机械结构复杂，
增加水路油路系统，维
护工作量大，可靠性降
低。

偶合器故障，必须
停机。

2、组装不好，水路油路容
易漏，对环境污染，有1、初次投资大。

2、有谐波，可能会对其他电子
设备产生干扰，需增加滤波
器。

3、调试过程比较复杂，时间
长。

4、占地面积大（变频器约6米
1、初次投资大。

2、有谐波，可能会对其他电子
设备产生干扰，需增加滤波器。

油水损耗。

3、有滑差损失，效率低，
损耗大，属于低效调速
装置。

4、滑差功率变为油的热
量，需要大量的冷却
水，节能效果差
5、低速运行时，功率因数
低，相对电流大，损耗
越大（70%转速时，功
率因数低于0.7）。

6、偶合器速度调节精度
低，响应时间长。

7、无法冗余，故障停机时
间较长。

8、需冷却水：
800x0.025=20(m3/mi
n)
长）。

5、可靠性低（约为10年）。

优点1、初次投资小。

2、无谐波。

3、调试简单。

1、效率高，节能明显。

2、调速响应快，调节精度高。

3、调速范围大。

4、低速时功率因数高（20%转
速时功率因数大于0.95），
低速运行电流比额定运行
电流小，损耗小。

由于功率
因数高，电厂启动时需要补
偿的无功小，相对减少投资
以及对电网无功的需求。

5、冗余设计，方便快捷处理故
障。

1、效率高，节能明显。

2、调速响应快，调节精度高。

3、调速范围大。

4、低速时功率因数高（20%转
速时功率因数大于0.95），
低速运行电流比额定运行
电流小，损耗小。

由于功率
因数高，电厂启动时需要补
偿的无功小，相对减少投资
以及对电网无功的需求。

5、冗余设计，方便快捷处理故
障。

6、占地面积小（变频器约1.6
米长）。

7、可靠性高（约为30年）。

●如果考虑水管路投资的成本，液力偶合器和变频器收回投资的时间相当。

●如果考虑电站长期运行的节约费用，变频器的节电优势明显。

假如电厂运行20年，一台560kW风
机电机节约能源：如采用变频器可节约电费1206万，液力偶合器节约电费560万(考虑冷却水的水电消耗，节约电费比560万少)。