火电厂高压电动机调速节能原理及技术方案分析

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1、第29~／209年第3期湖南电力节能降耗专栏火电厂高压电动机调速节能原理及技术方案分析石传光(广东粤华发电有限责任公司，广东广州510731)摘要：介绍火力发电厂风机和水泵电动机调速控制节能的原理，分析比较变频调速和斩波串级调速的技术特点，结合中山横门发电厂引风机调速节能方案的实例，归纳出选择调速控制方案时应遵循的原则，选取符合实际情况的调速控制方式。关键词：高压电动机；变频调速；斩波串级调速；节能中图分类号：TM621；TM32文献标识码：B文章编号：1008-0198(2009)03-0057-03变电源频

2、率，串级调速就是改变电机转差率s实现0引言电机的调速运行。电机拖动系统调速来自2方面的要求，一是生2高压变频调速和高频斩波串级调速产工艺上的要求，二是节能的要求。在交流异步电的工作原理机高效节能调速方面，根据不同用途主要是用变频调速技术或高频斩波内反馈串级调速技术。变频技2．1高压变频器调速系统结构术和斩波内反馈串级调速技术两者都有较高节电变频调速技术是在电机供电电源与电机定子间率，但各有优缺点，因此比较在发电厂风机、水泵加入一个可改变电机供电电源频率的变流装置，典类负载的调速节能改造或新机组建设项目中。选择型

3、系统结构见图1。何种实施方案对其经济性、安全性和可靠性等方面都有着重要意义。氆1简述风机和水泵调速节能原理母线风机类机械设备主要进行转速控制，以调节风量、挡板的开口度等方法完成工艺流程的要求。利用调速装置对风机进行转速控制属于减少空气动力节电方法，是一种较好的节电方式。它和一般常用图1变频调速系统图的调节风门控制风量方法比较，有着明显的节能效果。变频器作为主回路的方式有电压源和电流源2在供水系统中，通常是以流量为控制对象的。种，目前国内高压大功率变频器普遍采用“高一常见调节流量的方法有阀门控制法和转速控制法。低

4、一高”的电压源型变换形式，由多个功率单元因此通过电机调速可以很方便实现节能。无论构成多重化串连的拓扑结构，每个单元输出固定的风机还是水泵类负载，控制电动机的转速是实现节低压电平，再由多个单元串连叠加为所需的高压。能最有效的手段。根据异步电动机的转速公式=三相高压电经输入变压器降压移相给功率单元柜内6of(1一s)／p可知，要想实现电动机的变转速运的功率单元供电每相功率单元的输出侧由每个单元行，只要改变电动机电源频率电机转差率s、的，输出端子相互串接成星型接法直接给高压电机极对数P即可。而确定的电机其极数是确定电

5、机供电。供电频率的调节由控制器控制各机功率的，无法做到无级调速，变频调速控制就是通过改单元的导通与关闭未完成。这种调速技术特别是低收稿日期：2009-04-21-57·节能降耗专栏湖南电力第29卷／20o9年第3期转速时的效率比其它调速技术有非常大的技术优表1调速性能及节能效果比较势，远比其它调速技术的效率高。项目变频调速方式斩波串级调速方式2．2高频斩波串级调速的工作原理串级调速是经典的电机调速方法，它通过控制转子电流，改变电机的转差率进行调速。高频斩波内反馈调速是在串级调速、内反馈串级调速技术基调速性能品；

6、2：筵藕蓬昼饕主；电机额性能好，能耗小础上发展而来的，用IGBT组成的斩波环节，提高了功率因数，减少了谐波含量，调速范围更宽。如节能糟效集果善鲁龛《孑萼鞔馨鍪言描曩置5％电I蓦机1额蓬定篓功妻率％～首是雾霸枕到龟电藐饥磊戳图2所示。设备投资鏖凳毙雍调速少。。～。。大，增加风机消耗的功率，系统振动大、噪声大，电动机工作效率很低，能源浪费严重。为节约能源，改善锅炉引风机的工况，根据上级公司技改工作计划，要求对其进行调速节能改造。通过对变频调速及高频斩波串级调速技术方案分析，结合现场设备及运行情况，决定选用高压变频调

7、速节能改造方案。于2007年4台引风机变频改造项目，表2图2高频斩波内反馈串级调速系统图为2号炉改造前后风机工况数据。内反馈调速电机是在标准系列绕线型电动机的表2110Mw负荷改造前后引风机工况定子同槽上增设了1个反馈绕组。电机定子供给转子的功率(电磁功率)分为2部分：大部分变成机械功率拖动泵与风机负载，一小部分成为因转速差(转子转速与同步转速的差，比同步转速低)而产生的转子回路的转差电功率。通过调节斩波器改变串人转子回路的等效电势的大小，从而改变转子电流和转差率，达到调节电机转速的目的。转子的转差功率又经高频

8、斩波调速装置反馈回内馈电机明1日J塞匾重红蕉室丝曼!整电量婴1号机组2号机组1号机组2号机组1号机2号机的定子反馈绕组而回收，从而达到调速和高效节能全月累计744744／／689220170604的目的。调速范围一般为额定转速以下到50％额平均242473．o974．53222335503定转速或更低。2．3变频调速与高频斩波串级调速的比较由于2台机组为同型机组，工况基本一致，为由于变