火电厂电动机变频调速系统技术综述.doc

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1、火电厂电动机变频调速系统技术综述摘要：介绍变频调速技术在电厂应用，包括应用的背景，节能的原理、变频调速经济技术的原则，着重讲座各变频调速系统的结构方案和控制方案。关键词：变频调速系统背景原理结构1前言在“八五”、“九五”期间，国家电力事业得到了迅猛发展。电力系统装机容量成倍增加，解决了长期经常拉闸限电的现象，满足经济飞速发展和人民生活逐步提高对用电负荷增长的要求，且供电可靠性也得到大幅度提高。但是随着装机容量成倍增加、必电量的增长；电力系统的供需矛盾发生了转变，由供电市场逐渐变成用电市场。现在发电企业的负荷率一般在60%～70

2、%。随着电力市场“竟价上网”方针的贯彻，各发电企业都想在激烈的市场竞争中自下而上节能降耗、提高效益迫在眉睫。节能降耗也是国家的基本政策。而采用新技术，新工艺是电厂进行节能降耗技术改造的首选取方案。发电厂安全性、可靠性尤为重要，对采用新技术、新工艺持慎重态度。但随着变频调速技术的完善与成熟，可以广泛推广变频节能工程。变频器具有以下优特点：其节能效果明显、可靠性高、操作简单、启动电流小、功率因数及效率较高、调速特性优良、机械振动小和磨损较少、保护功能完善、容易实现自动调节控制。变频器的优良特性，使其成为当今电气电气拖动系统的佼佼者

3、。近10年在钢铁、石化、自来水、食品加工、电力等企业日渐推广普及应用的事实已经证明了这一点。在电厂中，使用着大量的低、中压大功率电动机和之相对应的风门、档板、调节阀等节流件，厂用电耗损相当严重。而降低厂用电量是电厂节能降耗中的一个重要的技术措施。变频调速系统成为发电厂进行节能降耗技术改造和老设备更新换代的一种行之有效的途径。目前，变频器生产厂家大多为国外企业，如ABB、AB、POBICON、SIMENS、FUJI、SANKEN、ANSALDO、CEGELEC等公司，我国也有少数公司生产变频器如：希望森兰、东方凯奇、南昱、天力、

4、先行、成都佳灵等公司。变频器产品类型分为高、低2种类型，既380V、6KV等级。虽然国内外变频器产品的设计、性能各有不同。总体比较，目前国外产品比国内产品性能优良，维护工作量少，但价格昂贵。由于在电力生产过程的特殊性—即电动机可靠稳定运行至关重要，因此，近几年电厂电动机变频改造一般主要采用国外产品。2变频节能的原理简介根据风机、水泵的流量与功率的关系：Q∝KXn（流量正比于速度）H∝KX2n（压力正比于速度平方）P∝KX3n（功率正比于速度立方）Q流量H水压P电机功率K比例系数由此可知，只要调节泵的速度就可得到用户期望的流量，

5、并可以节约电能。根据异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为：n1=60f1/np式中n1-同步转速；f1-定子频率；np-磁极对数。而异步电机的轴转速为n=n1（1-s）=60f1（1-s）/np式中S-异步电机的转差率，S=（n1-n）/n1。由上可知，改变电机的供电频率，可以实现电机的调速运行。并根据电机理论，异步电机调速时，主磁通需要保持额定；而电机的每级磁通是由E1和f1共同决定。从而有不同的方式，既E1/f1=常数，U1/f1=常数等方式来实现异步电机的调速运行。3变频调速方案介绍由于电机电压、变频器输入电压等级不

6、同，电动机变频调速有如下四种方案。既：高-高、高-低-高、高-低、低-低等4类。（1）低压（380V电压等级）电动机变频改造。适用电动机功率在600KW以下低压变频器低压变频器低压变频器输出升压变6KV电动机380V-690V电机380V电动机MMMM6KV电动机适用电动机功率在1000KW输入隔离变压器适用电动机功率在300KW-1000KW降压变压器适用电动机功率在200KW-500KW降压变压器低压变频器方案一，变频器输入电源380V、输出0-380V，见图1。即在电机与电源开关之间增加低压变频器。方案二，高-低方式，即

7、降压变压器与低压变频器组合，输入电源6KV，输出0-380V，见图2。方案三，高-低方式，即降压变压器与低压变频器组合，输入电源6KV，输出为0-690V，需要更换整套电动机系统。见图2。4高压（6KV）电动机改造方案一，高-高方式（输入电源6KV，输出0-6KV，即：6KV电源经特殊的隔离降压变压器（二次绕组有两个或多个），二次输出进入高压变频器，直接输出0-6KV，无需输出升压变压器等附件），电动机及负载不变。见图4。方案二，采用高-低方式（输入电源6KV，输出为0-690V或0-380V），需要更换整套电动机及负载。见图

8、2。但电机及变频器的容量受期限制。变频专用电机的绝缘措施，完全能够适合变频器谐波分量对绝缘产生的应力。方案三，采用高-低-高方式（输入电源6KV、输出0-6KV，即6KV电源经降压变压器变为380V，再经低压变频器形成变频电压，最后经升压变压器升压输出0-6KV），电动机及负