高压变频器在电厂节能改造工程中的应用

高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
发表时间：2019-06-21T10:37:50.620Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：曹跃东
[导读] 摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，新形势下电厂节能改造工程建设规模的扩大，为电厂能耗问题的有效处理带来了保障作用。

(中电广西防城港电力有限公司广西防城港市 538002)
摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，新形势下电厂节能改造工程建设规模的扩大，为电厂能耗问题的有效处理带来了保障作用。

在此背景下，为了保持电厂节能改造工程良好的建设状况，全面提升这类工程在实践中的建设水平，则需要重视高压变频器的应用，满足电厂节能改造工程建设的实际需要。

基于此，本文将对高压变频器在电厂节能改造工程中的应用进行系统阐述，以便增加这类工程建设中的技术含量，逐步实现现代电厂的可持续发展目标。

关键词：高压变频器；电厂；节能改造工程；应用；建设规模
引言
近年来，随着经济发展，现代企业的不断进步和发展。

国家对能源的需求不断增加，人们对环境保护和能源节约也越来越重视，构建节能型社会的理念日益深入人心。

对电厂这一类大型耗能单位的节能降耗要求也进一步增强，利用新技术来节能降耗已是各电厂企业首选之一。

煤的利用率低，使得污染燃烧大量排放，对于社会的可持续发展造成影响。

但国民经济的增长使电力需求十分强劲，而且在每年消耗的电能中，绝大部分是由火电厂提供的。

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。

在电厂设计中还需采用其它一些有效的节能措旋以进一步达到节能目的，最有效的节能产品—高压变频器应用越来越广。

交流变频调速技术及装置在我国有了突飞猛进的发展，已接近世界同行业的领先水平。

我国小容量低电压的变频调速技术在火电厂的给粉机、给煤机、疏水泵等方面得到了广泛应用，并以产品性能稳定、价格适宜深得国内企业广泛接受。

但是大容量高电压变频调速装置仍处于探索阶段。

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。

变频调速技术在火电厂各类高压电动机上也逐渐得到了应用，尤其在锅炉风机上的应用。

1实践中的高压变频器相关内容探讨
为了提升高压变频器的实践应用水平，增强其在电厂节能改造工程中的应用效果，则需要对其相关内容进行探讨。

实践中的高压变频器相关内容具体包括以下方面：（1）所谓的高压变频器，是指在现代电力电子技术和微电子技术的支持下，利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

实践中通过对变压器柜、功率柜及控制柜的配合使用，可保持高压变频器良好的应用效果，满足实践中降压处理要求的同时可将处理后的高压电送至功率单元，满足相关生产实践活动开展的实际需要。

（2）电厂生产实践中因引风机、循环水泵等功率较大电机的使用，会引发负载节能损失问题，浪费电能，影响电厂的生产效益。

针对这种情况，需要加强电厂节能改造工程建设，且将高压变频器应用于这类工程建设中，使得电机负荷调整范围能够变宽，且在降低电机转速方式的配合作用下，避免负载节能损失，确保高压变频器的应用有效性，给予电厂节能改造工程建设更多的支持。

（3）高压变频器实践运行中为了提升其运行水平，则需要明确这些注意事项：频器高压柜带电后时禁止打开高压柜门；避免轻易更改变频器参数,如确定需要修改,请仔细查看用户手册；正常运行中要保持控制部分和风机正常运转；尽量不要对变频器内变压器测绝缘,若需要进行测试，则需要解开输人衰减电阻接线及避雷器，测试后恢复原状；在对电机进行绝缘处理时，需要将电机电缆与变频器分开；对高压变频器的实践应用效果进行综合评估，减少其运行问题发生，从而满足电厂节能改造工程建设的多样化需求。

2高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
2.1电动机及负载轴系扭振、叶片共振
变频调速应用后，电动机和负载的运行频率不再固定为工频50Hz，而是工作在0～50Hz。

电动机输入电流是变频器输出的包含高次谐波分量的综合电流，电动机及负载轴系扭振、叶片共振等问题时有发生。

可以采取如下措施。

(1)变频器投运前应做共振频率试验，设置频率跳跃区域，避开共振频率。

(2)实时监测电动机及负载的振动情况，有异常应及时进行参数分析。

(3)变频运行一个月后应停机进行风机动叶片裂纹检查，如发现裂纹要进行相应改造。

(4)定期进行谐波、振动、扭振等参数测试，配备在线监测系统进行实时监测。

2.2水泵节能改造方面的应用
通过对电厂节能改造工程建设要求的考虑，若能将高压变频器应用于电厂水泵节能改造过程中，则可通过对电动机运行效率的有效改变，满足其在较宽范围内进行高效率的转速调节需求，从而增强水泵运行中的节电效果。

具体表现为：①通过对水泵功能特性的考虑，在其节能改造中若能引入高压变频器并加以使用，可使水泵运行中的电机转速能够得到有效调整，促使电厂水泵能够在最佳的运行效率下进行工作，减少其开关分台次数的同时可提升水泵的节能水平；②电厂水泵电机运行中因频繁的工频启动，会降低电机的工作性能，增加水泵运行中的电能消耗量，并会引发节流损失问题，增加电厂的生产成本。

针对这种情况，需要在电厂节能改造工程中实施水泵节能改造计划时注重高压变频器的科学使用，采取高压变频改造的方式对水泵电机进行针对性处理，减少工频频繁启动对电机所造成的冲击影响，有效应对水泵电机运行中节流损失问题的同时提高电能利用效率，满足电厂水泵的节能改造要求。

同时，基于高压变频器的电厂水泵节能改造计划实施，需要相关人员能够对高压变频器的功能特性有着必要的了解，控制好其在水泵节能改造方面的应用过程，对其中的细节问题进行及时处理，使得最终得到的水泵在电厂生产实践中的节能效果更加明显，满足电厂生产成本有效控制方面的需求。

2.3DCS控制系统
变频器的调速控制系统可由远程及本地控制，利用变频器调节技术无疑要在原有的回路中加装一套变频调节设备。

远程时操作人员通过DCS系统在CRT上的模拟器对DCS的输出值进行调节，这将增加一个设备故障点。

此输出值为反馈给变频器的标准信号，影响机炉系统的安全运行，对应不同的频率给定值。

为了充分保证系统的可靠性为变频器加装了T频旁路装置，变频器通过DCS的给定调节电动机的转速实现调节风量的目的。

2.4引风机节能改造方面的应用
作为电厂锅炉的重要辅机，风机的运行状况是否良好、出力是否稳定，关系着电厂机组运行中的稳定性。

实践中因电厂引风机运行中存在着挡板，会使其前后形成一定的风压差，从而引发了电厂生产实践中的节流损失问题，可能会降低引风机的工作效率，给电厂的生产
计划实施带来阻碍作用。

针对这种情况，电厂节能改造工程中应通过对引风机实际情况的考虑，注重高压变频器在其节能改造中的应用，使得引风机应用中的节能水平得以提升。

具体表现为：①电厂节能改造工程实践中应通过对引风机功能特性的考虑，设置好性能可靠的高压变频装置，且在风压闭环调节方式的作用下，确保引风机运行中的出力稳定性，从而降低电厂锅炉机组运行中的节流损失问题发生率，优化锅炉的使用功能，满足电厂高效生产要求；②基于高压变频器的电厂引风机，可通过对其电机变频调速改造，使得引风机运行中的自动控制调整水平得以提升，降低变频改造方式作用下的能耗问题发生率，使得电厂节能改造工程中引风机的节能效果显著，避免影响相关生产计划的实施效果；③通过对高压变频器应用中工频与变频间自动切换功能的考虑，可使电厂引风机运行中的挡板开度能够得到有效调节，减少引风机运行中的节流损失，满足其节能降耗要求。

同时，基于高压变频器的电机运行，有利于实现对其发热问题的科学应对，从而为电机提供相应的保护作用，给予电厂节能改造工程中的引风机节能状况改善相应的保障。

结语
通过理论和实际论证发现变频改造比较成功，公司计划逐年将所有的锅炉引风机电机，由过去的工频改为变频，实现本企业节能降耗目标。

随着高压变频技术的发展，变频技术在电力行业重要辅机设备上的推广收到了显著的经济效益，也是今后更多行业节能技术发展的方向。

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