发电厂高压电机的节能变频改造
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发电厂高压电机的节能变频改造 由于社会发展方式的转变， 各个行业非常关注能耗问题。发 电厂高压电机实施节能变频具有 多方面的意义。在节能改造过程 中要分析存在的技术问题，以保 证改造后的效果。 【关键词】发电厂高压电机节能改造变频 技朱枝朱分析 １发电厂高压电机节能变频改造技术 １．１节能变频改造的技术意义 发电厂高压电机实施节能变频改造具有 多方面的技术意义。这项技术的应用具有特别 强大的潜力。这技术意义体现可以降低高压电 机在运行中的能耗，因此相应的降低了运行成 本。另外，变频技术是当前比较先进的节能技 术，变频技术已成功应用于多个领域，技术己 趋于成熟。此外，发电厂高压电机实施节能变 频改造的依据是技术方案的论证结合，在这个 过程中要对改造的潜在效益进行分析，还要对 比改造前后的技术指标，在改造方案中要结合 实际进行变频器的选型号。另外还要从技术角 度对施工方案进行优化，提升改造后的技术经 济指标。 １．２技术缺陷 发电厂高压电机实施节能变频改造虽然 具有多方面的技术意义，但是也要看到存在的 技术缺陷。节能变频改造技术在上个世纪中后 期得到了广泛应用，技术在实际的应用过程中 逐渐认识到存在一定的技术缺陷，这些技术问 题开始受到重视。其中比较典型的问题发电厂 的重要设备如风机和水泵存在着能耗损失的问 题，一些辅助设施如果阀门和挡板的损耗也存 在能耗损失问题。发电厂高压电机虽然实施了 节能变频改造，但是难以降价电机故障的发生 率，所以电机的使用寿命难以延长。过大电流 会产生冲击负荷，会对电网产生不利影响，但 是技术上还没有合理的解决方案，所以技术上 的缺陷还需要不断地完善。 １．３技术原理 高压变频器采用先进的功率单元进行串 联叠加的方式，主电路的开关元件为大功率 ＩＧＢＴ，空间矢量多重化的ＰＷＭ技术，由数 个单元串联形成每相，每个功率单元所输出的 电压波形以及其串联后输出的相电压波形，能 够得到数十个不同的等级电压，在增加电压等 级的同时，每个等级的电压值大大降低，由于 文／王磊 电压等级数量的增加，也极大的改善了变频器 的输出性能，输出波形几乎接近于正弦波，不 存在电网污染。 ２高压电机变频改造后的效果 ２．１可以提升系统运行的安全性和可靠性 实施技术改造的关键是要保证系统运行 的安全性和可靠性。所以在改造方案中要特别 注重高压电机运行中的安全可靠。在设计改造 方案时要分析高压变频器的工作状态。变频改 造通常使用软启动技术，应用这项技术可以消 除工频启动时产生的大电流和冲击转矩产生的 影响，同时可以有效保护电机，电动机的故障 率可以降低。间接作用可以保护电网。在高压 变频器的设计中，具有较为自身完善的配套保 护装置，如果变频器有过电流、过电压以及过 热等不正常情况出现时，或是电路存在短路和 欠压等故障时，高压变频器可以对这些问题实 施自动检测，并可以结合检测的结果发出报警 并采取保护动作，因而设备的安全性可以保证。 ２．２高压变频器的优势 交流高压电机时在直接启动的过程中，瞬 间会产生强大的冲击力与过大的电流，这些会 作用于转子笼型绕组与阻尼绕组，因此在电机 启动的过程中存在热应力和机械应力的作用， 这种情况会对笼条产生影响；定子绕组的绝缘 会发生破损，情况严重时定子绝缘绕组会被击 穿；在电要启动时由于存在过高的电流还会引 发铁芯松弛，电机伴有发热现象。如果电机安 装了高压变频器，在启动过程中不会产生冲击 力的作用，对于电网也不会产生冲击，所以对 于电动机可以起到保护作用于，整个机组运行 的安全性和可靠性得以提升。 ３发电厂高压电机实施节能变频改造的 技术要点 ３．１确保方案可行 在电机开动时，变频控制器的输出电流 与起动转矩，最大转矩都要小于工频电源驱动 时的电机时的数值。工频输入电源中，起动与 加速冲击电流都比较大，会达到额定值的７倍 左右。在使用变频时，所进行的冲击会小一些， 仅为额定值的１ｌ３倍左右，这大大降低了能耗， 延长了电机的使用时间。如果电源的频率发生 改变后，电压没有发生改变，发电厂电机会发 生故障，情况严重时会发生烧损。所以技术人 员在设计改造方案时要全面考虑，在电源频率 发生改变时同时也要考虑对电压的改动。 ３．２合理降低能耗 发电厂在实施高压电机节能变频改造中 还要注意合理降低能耗，这也是是改造方案需 Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ·电力电子 要重点考虑到的关键技术问题之一。在能耗降 低的过程中，由于能耗和与发电存在正相关性， 并且和发电厂的功率和转速有关，所在降低流 量的同时也会影响到功耗。此外，在能耗降低 的过程中要注重借助变频调速技术对电机的转 速加以改变，这样可以优化风机与泵类的流量。 通过此种调节方式可以将阀门或挡板的最大开 度加以明确，在实施节能变频改造的同时也可 以提升高压电机的效率。 ３．３应用优越性 节能变频改造方案中要重点考虑的问题 是应用优越性。对于应用优越性的分析，要注 重变频改造技术可以确保软启动原有的功能。 在对优越性进行分析时要考虑因为高压变频器 不需要额外进行功率补偿，其自身具有的输入 功率因数会提高电网的功率因数，可以降低电 网在不做功条件下能耗，间接提升了电网的功 率。因此高压电机实施节能变频改造，可以提 高了变频技术的应用效果。经过改造后，软启 动的功能性可以得到保障，可以实现高压变频 器对电流冲击的保护作用，高压电机的故障率 可有效降低。所以推广电机节能变频技术有助 于提供电力企业的供电效率和经济效益。 ４结束语 随着当前电力系统越来越重视能耗的降 低，发电厂高压电机实施节能变频改造非常有 必要，这项技术的实施也受到了更多的重视。 在改造中，技术发挥着关键作用，因此要注重 分析改造中的技术问题，以实现改造的预期效 果。 参考文献 ［１］张志杰．有关发电厂高压电机节能变频改 造的思考…．科技与企业，２０１ ６（０８）：９８． ［２］瞿志明．６ＯＯＭＷ机组循环水泵高压变频调 速系统的工程应用及效果分析［Ｄ］．上海 交通大学，２ ０１６． ［３］孙玉盛．发电厂高压电机节能变频改造分 析［Ｊ］．内蒙古科技与经济，２Ｏ１ ５（０９）：７６— ７７． ［４］李明军，张丰平．电厂高压电机节能 变频改造分析…．内蒙古科技与经 济，２０１ ６（０３）：９８－９９． 作者简介 王磊（１９８２一），男，山东省济宁市人。大学 本科学历。工程师。主要研究方向为电气设备 维护。 作者单位 济宁华能运河发电有限公司 山东省济宁市 ２７２ ００Ｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ电子技术与软件工程·２１５
