高压变频器在电厂中的应用-变频器原理及应用课程设计最终版

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1、变频器原理及应用课程设计高压变频器在电厂的应用专业：电气工程及其自动化指导教师：姜新通小组成员：高国峰（20144070724）高殿玮（20144070711）杨书鑫（20144070717）信息技术学院电气工程系2017年6月10日摘要摘要电力是当今社会最重要的能源，我国已有火电、水电、核电等在内的多种发电方式。但是清洁能源在我国电力结构当中占比不是很高，火力发电仍然是我国最重要的发电方式，火力发电大约占总发电量的70%左右；一段时期内，火力发电在我国电力生产中仍占主导地位。火力发电厂自身也是

2、用电大户，因此发电厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。而直接影响发电厂用电率的，是风机、泵类等大容量辅机的运行特性，对变频调速的节能原理,节能效果进行分析,阐述了高压变频器用于火电厂辅机上的节能效果。本文主要介绍了高压变频器在凝结水泵中的应用。关键词：变频器电厂应用—I—目录目录摘要I1绪论11.1课题研究的目的和意义11.2厂用电分析11.3调速原因22高压变频器32.1高压变频器简介32.2高压变频器分类32.3高压变频器节能原理53高压变频器在凝结水泵中的应用73.1凝结

3、水泵存在的问题73.2高压变频器控制方案83.3凝结水泵变频运行效果分析114高压变频器使用效益134.1节约大量电能134.2延长设备寿命134.3减少电机启动时的电流冲击134.4降低噪音135结语14参考文献15—I—正文1绪论1.1课题研究的目的和意义火力发电厂中，风机和水泵是最主要的耗电设备。这些设备都是长期连续、低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力十分巨大。现国内火电机组的平均煤耗为400g/kw.h，比发达国家高70～l00g/kw.h。目前国外火电厂的风机和水泵已纷纷增设调速装置,

4、而国内火电厂中风机和水泵基本上都采用定速驱动,这种定速驱动的设备都存在严重的能源损耗。尤其在机组变负荷运行时，由于风机和水泵的运行偏离高效点，使运行效率大大降低。资料表明：我国50MW以上机组锅炉风机运行效率低于70％的占一半以上，低于50％的占20％左右，而风机的效率就更低，有的甚至不到30％，都存在白白地浪费大量电能的现象，因此变频器在电厂设备中的使用具有深远的意义。1.2厂用电分析火电厂的厂用电率有三种分类：综合厂用电率，发电厂用电率和辅助厂用电率。其中，综合厂用电率是后两者之和。发电厂用

5、电率是火电厂在发电过程中的自用电量占发电量的百分比，是厂用电消耗水平的具体反应。主要由锅炉的吸风机、送风机、制粉系统、一次风机，汽轮机的电动给水泵、凝结水泵、循环水泵以及除灰系统、输煤系统、水源系统、脱硫系统等用电量组成，约占综合厂用电量的90%左右。辅助厂用电率是指火电厂生产过程中配电设备的损耗及生产办公、设备检修所消耗的电量占发电量的百分比。这部分电量消耗相对稳定，约占综合厂用电量的10%左右。发电厂用电率含量较大，是火力发电厂的主要经济运行指标，它表征着机组是否运行在最佳工况。我国常说的厂

6、用电率是指发电厂用电率。厂用电的构成中，围绕发电机组的正常运行，有一整套的电气系统，这整套的系统很复杂，所用电机也多，因此厂用电也主要消耗于此，主要包括高压电机和低压电机两部分。其中的风机、水泵等大型主要辅助设备所用的高压大功率电机的用电量约占厂用电率的65%，是火电厂的主要耗能设备。所以，要降低厂用电率，主要应从这些设备的节能降耗入手。14正文图1电力系统常见高低压辅机1.3调速原因由电力拖动原理可知，风机和水泵类负载属平方转矩负载:即电动机轴上的转矩与其转速的平方成正比。按照流体机械的相似规

7、律，当风机的静压等于零或水泵的静扬程等于零时，风机与水泵的流量与转速成正比，其出口压强与转速的平方成正比，而电动机轴功率则与转速的立方成正比。如果流量下降到额定流量的80%，电动机轴功率将下降到额定值的51.2%;如果流量下降到额定流量的60%，则轴功率将下降到额定值的21.6%。即使考虑到调速装置本身的损耗等因素，其节电效果也是十分可观的。可见风机、水泵采用调速驱动是一种非常有效的节能方式，因为大多数风机和水泵都需要根据发电机组负荷的变化调节流量，对于调峰机组则尤其如此。为这类机组配套的各类风

8、机、水泵均应采用调速驱动，以获得最佳节能效果。经试验证明，对于风机和水泵类负载，采用转速调节可以节电20%～50%。因此可以看出采用高压变频器能够达到非常良好的节能效果。14正文2高压变频器2.1高压变频器简介高压变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压等级有3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器，高压变频器有高－低－高；低－高；高－高之分。以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有