隨著(zhù)國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,對于電力的需求日益增加,全國電力工業(yè)一直保持著(zhù)快速增長(cháng)的勢頭。截至2006年底,我國電力工業(yè)全國發(fā)電裝機容量達到6.22億千瓦,同比增長(cháng)20.3%?;痣娺_到4.84億千瓦,約占總容量77.82%,同比增長(cháng)23.7%;而這一數字到2007年底已經(jīng)達到了7.13億千瓦,預計到今年年底,全國電力裝機容量將突破8億千瓦,而其中火電機組將占到78%[1]。
隨著(zhù)大批電源項目的相繼建成投產(chǎn),電力供需形勢進(jìn)一步緩和,發(fā)電設備利用小時(shí)數大幅回落。從2006年開(kāi)始,全國加快電源結構調整,優(yōu)化節能環(huán)保經(jīng)濟調度,加大科學(xué)、精細和對標管理實(shí)施力度,電力行業(yè)節能降耗取得持續進(jìn)展。2006年全國供電煤耗為366克/千瓦時(shí),比2005年降低4克/千瓦時(shí);電網(wǎng)輸電線(xiàn)路損失率比去年減少0.1個(gè)百分點(diǎn),降為7.08%。
由于電力生產(chǎn)的特殊性,決定了電力生產(chǎn)系統中的各種設備需要根據最大生產(chǎn)能力來(lái)進(jìn)行配置,而不能根據平均的電力需求配置系統[2]。在電力生產(chǎn)中,電力生產(chǎn)的最大生產(chǎn)能力是是根據主機(鍋爐、汽輪機和發(fā)電機)的出力決定的,輔機(各種風(fēng)機、水泵及其驅動(dòng)電機、電氣控制調節系統等)是根據主機的情況配置的。在設計過(guò)程中均考慮一定的裕量,因此造成在實(shí)際運行中,多少風(fēng)機和水泵均需要調節。傳統的流量調節方式是節流,但是存在反應慢、調節精度低、能耗大等問(wèn)題,而中壓變頻因其調節性能優(yōu)良、節能效果好等因素,正逐漸應用到電廠(chǎng)中風(fēng)機、水泵等流量調節中[3-4]。
通過(guò)近幾年的中壓變頻應用情況的統計分析可以看出,發(fā)電廠(chǎng)中冷凝泵輔機具有很大的變頻節能空間和應用前景。
2.運行工況(Operation condition)
凝結水系統采用中壓凝結水精處理系統,每臺發(fā)電機設2×100%容量立式凝結水泵,其中一臺運行,一臺備用。為節能降耗,降低廠(chǎng)用電率,2008年8月對凝泵進(jìn)行了中壓變頻器控制改造,選用ABB的變頻器。通過(guò)收集和反復的方案論證,為了追求最大的節能效果,同時(shí)方便運行操作和檢修維護,凝泵改變頻采用一拖二的控制方式,即一臺發(fā)電機的兩臺凝泵共用一臺變頻器,通過(guò)6個(gè)旁路刀閘來(lái)切換。
中壓變頻器與6KV開(kāi)關(guān)連接,為了充分保證系統的可靠性,變頻器加裝工頻旁路刀閘。當凝泵電機變頻運行時(shí),凝泵進(jìn)口調門(mén)開(kāi)度全開(kāi),其水量通過(guò)改變凝泵電機轉速來(lái)調節;當變頻器故障時(shí),發(fā)出跳變頻器支路開(kāi)關(guān)的指令,同時(shí)自動(dòng)切換到備用凝泵的工頻運行,恢復凝泵進(jìn)口調門(mén)的調節功能,同時(shí)變頻器轉入檢修;當變頻器故障處理好后,可以啟變頻器帶一臺凝泵電機,這時(shí)另一臺凝泵工頻運行,等變頻器達到一定轉速后,再停工頻運行的凝泵。
機組正常運行要保持一臺凝泵運行,同時(shí)考慮變頻器故障時(shí)凝泵之間的切換,改造后既要保留原來(lái)的切換邏輯,還要考慮變頻切工頻及工頻切變頻等各種運行方式,相應增加了凝泵控制系統的控制邏輯。原來(lái)凝結器控制是通過(guò)調門(mén)來(lái)維持水位,改變頻后要由變頻器來(lái)控制水位,在低轉速時(shí)還得靠調門(mén)來(lái)協(xié)助變頻器維持水壓,以確保低旁減溫等重要用途的需要。
3.水泵變頻節能原理(Energy saving principle)
3.1. 揚程特性
揚程是單位重量的水通過(guò)水泵所獲得的能量。在工程應用中,常常體現為液體上揚的高度[3]。
以管路中的閥門(mén)開(kāi)度不變?yōu)榍疤?,表明在某一轉速下,水泵的揚程與流量之間的關(guān)系特性為 ,稱(chēng)之為揚程特性。如圖1中的曲線(xiàn)1、2所示。揚程反映了水泵出水流量的大小對供水揚程的影響,即水泵的出水流量越大,則管道中的摩擦損耗以及增大流速所需要的揚程也越大。故供水揚程將越小。揚程特性與轉速有關(guān),即水泵的轉速下降,其供水能力也下降,揚程特性曲線(xiàn)也將下移,如圖1中的曲線(xiàn)2所示。
3.2. 管阻特性
管阻是閥門(mén)和管道系統對水流的阻力,其與管路的直徑和長(cháng)度、管路各部分的阻力系數,以及液體的流速等因數有關(guān)[3]。
以水泵的轉速不變?yōu)榍疤?,表明閥門(mén)在某一開(kāi)度下,供水揚程與流量之間的關(guān)系的曲線(xiàn) ,稱(chēng)之為管阻特性,如圖1中的曲線(xiàn)3、4所示。
管阻特性實(shí)際上是管道系統的負載特性,他表明為了在管路內得到一定量的流量,水泵必須提供的揚程。如果供水揚程小于靜揚程,將不能供水。
當閥門(mén)關(guān)小時(shí),管阻系數將增加,管阻也將增大,在揚程相同的情況下,流量將減小,管阻特性曲線(xiàn)將上揚,如圖1中的曲線(xiàn)4所示。

圖1 揚程特性和管阻特性
Fig.1 Head and ducting resistance characteristics
揚程特性和管阻特性的交點(diǎn),稱(chēng)之為供水系統的工作點(diǎn),如圖1中的A、B、C、D點(diǎn),在這一點(diǎn)上,供水系統既符合了揚程特性,又符合了管阻特性,因此供水系統處于平衡狀態(tài),系統可以穩定運行。
如果水泵上采用中壓變頻后,根據工藝的要求,通過(guò)改變水泵的轉速來(lái)改變揚程特性,而管道閥門(mén)保持全開(kāi)放狀態(tài),管阻特性如曲線(xiàn)3所示保持不變,這樣就可以使供水系統達到新的平衡,就可以達到節能的目的[3]。
4.系統方案(System scheme)
利用電廠(chǎng)現有的設備(冷凝泵電機和凝結水泵,見(jiàn)表1和2),對系統進(jìn)行改造,沒(méi)有單獨修建機房,同時(shí)也沒(méi)有配備空調系統,完全采用ABB變頻器本身的散熱系統。電氣控制方式采用DCS集中控制;采用一拖二控制的旁路,設置兩個(gè)旁路刀閘柜??刂齐娫床捎媒涣?20VAC,兩路供電,自動(dòng)切換。
表1 凝泵電機參數
Tab.1 motor parameter of condensation pump
Tab.1 motor parameter of condensation pump

表2 凝結水泵參數
Tab.2 Condensation pump parameter
Tab.2 Condensation pump parameter

4.1. 系統動(dòng)力方案
系統采用一拖二工頻/變頻手動(dòng)旁路的方案,系統主電路原理圖見(jiàn)圖2。該方案是由六個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1~QS6組成(見(jiàn)下圖)。其中QS1和QS4,QS2和QS5電氣互鎖;QS2和QS3,QS5和QS6機械互鎖。如果兩路電源同時(shí)供電,M1工作在變頻狀態(tài),M2工作在工頻狀態(tài)時(shí),QS4和QS5、QS3分閘,QS1、QS2和QS6處于合閘狀態(tài);M2工作在變頻狀態(tài),M1工作在工頻狀態(tài)時(shí),QS1和QS2、QS6分閘,QS4、QS5和QS3處于合閘狀態(tài);如果檢修變頻器,QS3和QS6可以處于任一狀態(tài),其它隔離開(kāi)關(guān)都分閘,兩臺負載可以同時(shí)工頻運行;當一路電源檢修時(shí),可以通過(guò)分合隔離開(kāi)關(guān)使任一電機變頻運行。

圖2 系統主電路原理圖
Fig.2 System main circuit schematic diagram
Fig.2 System main circuit schematic diagram
4.2. 系統控制方案
變頻系統受DCS系統控制,主要接口信號如下:
1). 變頻器與旁路柜需要提供的開(kāi)關(guān)量輸出30路
(a) 變頻器待機狀態(tài)指示:表示變頻器高壓上電自檢正常,具備啟動(dòng)條件。
(b) 變頻器運行狀態(tài)指示:表示變頻器正在運行。
(c) 變頻器控制狀態(tài)指示:節點(diǎn)閉合表示變頻器控制權為現場(chǎng)遠程控制;節點(diǎn)斷開(kāi)表示變頻器控制權為本地變頻器控制。
(d) 變頻器輕故障指示:表示變頻器產(chǎn)生報警信號。
(e) 變頻器重故障指示:表示變頻器發(fā)生重故障,立即關(guān)斷輸出切斷高壓。
(f) 1#電動(dòng)機高壓合閘允許指示:變頻器自檢通過(guò)或系統處于工頻狀態(tài)正常,具備上高壓條件,閉點(diǎn)有效,允許1#高壓開(kāi)關(guān)操作。
(g) 2#電動(dòng)機高壓合閘允許指示:變頻器自檢通過(guò)或系統處于工頻狀態(tài)正常,具備上高壓條件,閉點(diǎn)有效,允許2#高壓開(kāi)關(guān)操作。
(h) 旁路柜隔離開(kāi)關(guān)合閘指示:表示該操作隔離開(kāi)關(guān)已處于合閘狀態(tài)。每臺隔離開(kāi)關(guān)二路共8路節點(diǎn)。
(i)旁路柜隔離開(kāi)關(guān)分閘指示:表示該操作隔離開(kāi)關(guān)已處于分閘狀態(tài)。每臺隔離開(kāi)關(guān)二路共8路節點(diǎn)。
(j)1#電動(dòng)機在旁路狀態(tài):表示QS2工頻狀態(tài)合閘,電動(dòng)機處于工頻旁路狀態(tài)。
(k)2#電動(dòng)機在旁路狀態(tài):表示QS4工頻狀態(tài)合閘,電動(dòng)機處于工頻旁路狀態(tài)。
以上所有數字量采用無(wú)源接點(diǎn)輸出,定義為接點(diǎn)閉合時(shí)有效。除特別注明外,接點(diǎn)容量均為AC220V、3A/DC48V,3A。
2). 變頻器應提供模擬量輸出2路:
(a) 變頻器輸出轉速百分比(0~1500rpm)
(b) 變頻器電機電流(0~600A)
變頻器提供2路4~20mADC的電流源輸出(變頻器供電),帶負載能力均為250Ω。
3). 需要提供給變頻器的模擬量1路:
(a) 變頻器轉速給定值
現場(chǎng)提供1路4~20mADC二線(xiàn)制電流源輸出(DCS供電),帶載能力為250Ω,4~20mADC對應轉速低高限,呈線(xiàn)性關(guān)系。
4). 需要提供給變頻器的開(kāi)關(guān)量有3路:
(a) 啟動(dòng)指令:干接點(diǎn),最小1S最大3S脈沖閉合時(shí)有效,變頻器開(kāi)始運行。1路
(b) 停機指令:干接點(diǎn),脈沖閉合時(shí)有效,變頻器正常停機。1路
(c) 急停指令:干接點(diǎn),脈沖閉合時(shí)有效,變頻器立即停機關(guān)斷輸出。1路
5). 變頻器與其他電氣設備接口
變頻器給高壓開(kāi)關(guān)柜的有4路:
(a)高壓緊急分斷:變頻器出現重故障時(shí),自動(dòng)分斷高壓開(kāi)關(guān),閉點(diǎn)有效。2路
(b)高壓合閘允許:變頻器自檢通過(guò)或系統處于工頻狀態(tài),具備上高壓條件,閉點(diǎn)有效。2路
以上所有數字量采用無(wú)源接點(diǎn)輸出,定義為接點(diǎn)閉合時(shí)有效。除特別注明外,接點(diǎn)容量均為DC110V,2.4A。
高壓開(kāi)關(guān)柜給變頻器的狀態(tài)信號2路:
1#、2#高壓開(kāi)關(guān)分閘信號:高壓開(kāi)關(guān)處于分斷時(shí),輔助節點(diǎn)閉合;2個(gè)。
5.ACS5000中壓變頻器(MV drives)
目前,主要的中壓變頻器拓撲結構有三種:1)串聯(lián)H橋多電平結構[5-6];2)中性點(diǎn)箝位(NPC)多電平結構[6-8];
3)電容箝位結構[6-8]。
5.1. 拓撲結構
ACS5000變頻器的拓撲結構為電壓型9電平無(wú)熔斷器(VSI-MF)設計逆變器?;谛乱淮β拾雽w器件IGCT技術(shù)和電壓源型九電平無(wú)熔斷器設計使得ACS5000變頻器具有與生俱來(lái)的高可靠性?;谥苯愚D矩控制(DTC)技術(shù)的ACS5000變頻器根據工藝的需求可提供精確的速度和轉矩控制。其主電路拓撲結構見(jiàn)圖3所示。

圖3 變頻器主電路拓撲結構
Fig.3 Converter topology configuration
Fig.3 Converter topology configuration
從圖中可以看出ACS5000是由三個(gè)相同的功率單元構成。功率單元是一種實(shí)現電力頻率變換功能的電力半導體模塊,是中壓變頻器不可或缺的重要組成部分。如下圖4所示,該功率單元主要由三部分構成,分別是12脈沖供電部分
(1)、直流環(huán)節部分
(2)和單相H橋式逆變器部分
(3)。其主要工作原理:功率單元外部提供的兩個(gè)獨立的三相交流電通過(guò)12脈沖供電部分后,變成具有12脈沖的脈動(dòng)直流電。這種脈動(dòng)的直流電經(jīng)過(guò)直流環(huán)節部分的濾波和支撐后,形成穩定的直流電源從而饋電給單相H橋式逆變器部分。逆變器部分通過(guò)采用先進(jìn)的空間矢量脈沖調制(SVPWM)模式,控制電力半導體器件的導通時(shí)序,產(chǎn)生了幅值和頻率均可調的高質(zhì)量的單相交流電。

圖4 功率單元電路圖
Fig.4 Power cell circuit diagram
Fig.4 Power cell circuit diagram
在該功率單元中,12脈沖供電部分是由兩個(gè)6脈沖二極管供電單元串聯(lián)而成,利用功率單元的前級變壓器提供的兩個(gè)交流電源的角度差,從而消除了電流中的低次諧波,降低了功率單元對電網(wǎng)的諧波干擾。這對改善用電設備對電網(wǎng)的諧波干擾具有重要作用。
5.2. 技術(shù)特點(diǎn)
ACS5000的技術(shù)主要具有如下特點(diǎn):
●部件數量最少,可靠性最高
●多電平無(wú)熔斷器拓撲結構,結合IGCT和DTC技術(shù)使得系統效率最高。
●功率密度最高,占地面積最小
●36-脈沖配置,最優(yōu)化的電網(wǎng)友好性
●效率高,安裝、調試及維護簡(jiǎn)單使得擁有的成本最低
●DTC, 無(wú)與倫比的控制性能
●適用于標準電機
IGCT功率半導體器件
IGCT[7-8]是在GTO的基礎上發(fā)展起來(lái)的新型復合型器件,兼有IGBT和GTO兩者的優(yōu)點(diǎn),又克服了兩者的不足,是一種較為理想的兆瓦級中壓開(kāi)關(guān)器件。具有低開(kāi)關(guān)損耗、低通態(tài)損耗、無(wú)需緩沖電路、集成續流二極管、高可靠性等眾多優(yōu)點(diǎn)。
與IGBT相比,IGCT的通態(tài)壓降更小,額定承受壓降更高,通過(guò)電流更大;與GTO相比,IGCT的體積更小,便于和反并聯(lián)二極管集成在一起,這樣就大大的簡(jiǎn)化了電壓源型逆變器的結構,提高了裝置的可靠性。ABB公司推出的IGCT為單片器件,不再使用焊接或者鍵合導線(xiàn),而是采用了獨立的彈簧壓力封裝技術(shù)。這一技術(shù)使得器件對壓力不對稱(chēng)的敏感程度大為降低。因此對器件安裝所需的機械技術(shù)指標有更高的容差,同時(shí)允許更高的安裝緊固壓力。所有這些技術(shù)都大大提高了器件在高壓大功率場(chǎng)合的可靠性。
無(wú)熔斷器設計
ACS5000是一種無(wú)需熔斷器保護的中壓交流變頻器。其采用逆變器的IGCT 進(jìn)行保護。與熔斷器相比,IGCT 為功率部件提供了更加快速、可靠的保護。其關(guān)斷時(shí)間為25微秒,比傳統的快速熔斷器快100倍??梢杂行У墓收峡刂圃谠O備本體內,
不會(huì )對上級電網(wǎng)或更高一級電網(wǎng)造成影響。
網(wǎng)側友好性
ACS5000的輸入側采用36脈沖二極管整流,對電網(wǎng)具有友好性。對電網(wǎng)側的諧波完全滿(mǎn)足IEEE-519和GB/T14549諧波標準。其網(wǎng)側電壓和電流波形如下圖5所示。

圖5 電網(wǎng)側電壓電流波形
Fig.5 Network voltage and current waveform
Fig.5 Network voltage and current waveform
隔離變壓器
由隔離變壓器的幾個(gè)副邊繞組向變頻器供電。為了36脈沖方式的相位移,要求使用多繞組變壓器。變壓器的另一個(gè)目的是提供足夠的阻抗將網(wǎng)側諧波限制在IEEE519-1992和GB/T14549-93所要求的限值范圍內。對于36脈沖方式,隔離變壓器有六個(gè)副邊繞組,采用沿邊三角形或曲折接法,滿(mǎn)足36脈沖輸入整流橋的要求。根據使用場(chǎng)所的具體要求,可采用單獨安裝的變壓器,或對于小功率的可采用集成變壓器。
輸入整流橋
輸入整流橋向直流母排提供直流電壓和電流,包括三套獨立的串聯(lián)12脈波整流橋。
安全接地開(kāi)關(guān)
為了確保運行維護人員對變頻器進(jìn)行維護時(shí)的人身安全。所有帶高壓電的柜門(mén)都與安全接地開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖,確保在進(jìn)行維護之前供電電源已經(jīng)切斷,而且所儲存的電能(例如直流回路電容組的電能)已經(jīng)釋放掉。安全接地開(kāi)關(guān)閉合時(shí),將直流母排上的正端、中性點(diǎn)和負端的母線(xiàn)接地。
長(cháng)壽命直流電容器
在直流回路中,使用了先進(jìn)的、自愈式且環(huán)保的金屬箔電容器,這種電容器是按照長(cháng)壽命設計的。與不可靠且維護量大的電解式直流電容器設計相比,ABB利用該技術(shù)使其明顯與眾不同。直流回路電容對整流橋的輸出進(jìn)行濾波,使其成為低阻抗的電壓源供逆變器工作。
di/dt電抗器
變頻器中有兩個(gè)電抗器,用來(lái)限制輸入到逆變器電路中相應的上、下兩部分電流的上升率,以防止IGCT承受過(guò)高的di/dt。當直接接在直流回路上的一個(gè)IGCT導通時(shí),從直流回路上吸取的電流迅速增加,在很短的時(shí)間內(幾微妙),電抗器產(chǎn)生一個(gè)反電勢阻止電流的增大,從而有效地限制了di/dt。
與每個(gè)電抗器相關(guān)的二極管、電阻和電容器組將電抗器在上述過(guò)程中儲存的能量釋放掉,并且,當逆變器中IGCT在關(guān)斷時(shí),防止過(guò)高的電壓加到IGCT上。
EMC濾波器
逆變器的輸出直接接到一組EMC濾波器上,該濾波器對逆變器的輸出進(jìn)行濾波并消除高頻電壓成分。這樣大大地減少了加到電動(dòng)機的電壓的諧波含量,允許使用標準的電動(dòng)機。所有dv/dt的影響也大大地削弱,因此電動(dòng)機出線(xiàn)端的電壓振蕩問(wèn)題也消除了。電機電壓電流波形如圖6所示。

圖6 電機電壓電流波形
Fig.6 Motor voltage and current waveform
Fig.6 Motor voltage and current waveform
電子控制裝置
ACS5000為全數字智能型變頻器,其控制核心主要由兩塊電子線(xiàn)路板來(lái)完成:AMC-33電機與應用控制板和INT系統接口板。AMC-33負責邏輯運算、DTC電機模型計算以及與DTC算法相關(guān)的控制環(huán)的處理。INT負責產(chǎn)生IGCT門(mén)極觸發(fā)信號和處理傳動(dòng)系統控制和保護的電壓和電流信號。
AMC-33主控板和INT接口板均采用DSP數字信號處理器(主頻150MHz)和ASIC特殊應用集成電路,以滿(mǎn)足高速和可靠的控制技術(shù)的工藝要求。系統采用光纖通訊以確保高水平的噪聲抑制。
柜門(mén)機電聯(lián)鎖
功率單元的柜門(mén)與接地開(kāi)關(guān)以及主電路斷路器機電聯(lián)鎖,從而保證只有在斷開(kāi)主電源,直流電容放電結束并且接地開(kāi)關(guān)接地后,功率單元的柜門(mén)才能打開(kāi)。同樣,只有在關(guān)好柜門(mén)并且接地開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài),才能閉合主回路斷路器給變頻器上電。
5.3. 控制方式
ACS5000采用直接轉矩控制技術(shù)[7-8]。直接轉矩控制DTC(Direct Torque Control)系統,又稱(chēng)直接自控制系統DSR(德文Direkte Selbstregelung)。在轉速環(huán)內,利用轉矩反饋直接控制電機的電磁轉矩,因而得名。
直接轉矩控制(DTC)是交流傳動(dòng)的一種獨特的電機控制方式。逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)由電機的核心變量磁通和轉矩直接控制。測量的電機電流和直流電壓作為自適應電機模型的輸入,該模型每25微秒產(chǎn)生一組精確的轉矩和磁通的實(shí)際值。電機轉矩比較器將轉矩實(shí)際值與轉矩給定調節器的給定值作比較,磁通比較器將磁通實(shí)際值與磁通給定調節器的給定值作比較。依靠來(lái)自這兩個(gè)比較器的輸出,優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
DTC的控制周期為25μs,其響應速度是目前最好的交流傳動(dòng)的10倍,直流傳動(dòng)的100倍;而且具有高動(dòng)態(tài)精度和靜態(tài)精度,快速的轉矩響應。零速滿(mǎn)轉距的高啟動(dòng)轉距特性,適用于傳送帶設備和擠壓機應用,高過(guò)載能力,適用于窯應用。
6.改造效果及性能評價(jià)(Result and evaluation)
華能珞璜電廠(chǎng)#5機凝泵變頻器改造,于2008年8月11日開(kāi)工,9月3日調試完成。9月10日開(kāi)機,運行觀(guān)察幾天后,電廠(chǎng)發(fā)電部反映節能效果明顯。
現結合改造前和改造后凝泵電機的電流,來(lái)簡(jiǎn)要計算#5機凝泵的節能效果。
表3 變頻改造前后的技術(shù)數據
Tab.3 Electrical data before and after retrofit
Tab.3 Electrical data before and after retrofit

從表中可以看出,在發(fā)電機的負載不高于500MW情況下,凝泵變頻器節電率高于都高于40%,既便發(fā)電機滿(mǎn)發(fā),節電率也高達34%。
#5機變頻器安裝在三期汽機房?jì)?,沒(méi)有專(zhuān)門(mén)修建房間,也沒(méi)有配空調制冷,所以節電率是凈的節電率。
華能珞璜電廠(chǎng)一期機組(#1機、#2機)和二期機組(#3機、#4機)都是成套引進(jìn)法國ALSTOM的360MW機組,三期機組(#5機、#6機)是國產(chǎn)600MW機組。
在#5機凝泵變頻器改造之前,電廠(chǎng)已經(jīng)在一、二期機組的凝泵和引風(fēng)機上進(jìn)行了變頻控制改造,都為變頻器修建了專(zhuān)門(mén)的房間,配備了制冷空調。一個(gè)變頻器房間的設計修建費用需10-15萬(wàn)元人民幣,空調按凝泵電機容量的3%考慮,那么#5機2200KW的電機,需配備30匹的空調,按市場(chǎng)價(jià)買(mǎi)三臺10匹的空調,約需6萬(wàn)元人民幣。
假設機組年平均運行小時(shí)按5000小時(shí)計算,其中三分之二時(shí)間使用空調,那么30匹的空調空調耗電約20萬(wàn)度,折合人民幣7萬(wàn)元。
再假設每年運行5000小時(shí)都是帶500MW的負載,那么每年使用變頻器的直接節電為426萬(wàn)千瓦時(shí),折合人民幣約150萬(wàn)元,這樣只需一年半就能收回整個(gè)變頻器改造項目的投資。
這樣,#5機凝泵變頻器不修房間,不配空調,基建費用可省20萬(wàn)元人民幣左右。每年節約空調運行耗電費用7萬(wàn)元,而變頻器直接節電節約的費用高達150萬(wàn)元人民幣。
7.結論(Conclusion)
發(fā)電廠(chǎng)中的輔機是很重要的發(fā)電設備。通過(guò)對華能珞璜電廠(chǎng)中的冷凝泵采用ABB ACS5000中壓變頻應用情況的統計分析可以看出,發(fā)電廠(chǎng)中冷凝泵輔機具有很大的變頻節能空間和應用前景,尤其是國產(chǎn)機組,國內設計院考慮的容量較保守,裕量較大,所以國產(chǎn)機組的輔機變頻改造的節能空間很大。本案例對電廠(chǎng)的冷凝泵進(jìn)行的變頻改造,根據現場(chǎng)的實(shí)際運行測量結果表明:動(dòng)靜態(tài)性能大幅度提升,節能效果明顯,節電率超過(guò)40%。
注:本文摘自傳動(dòng)網(wǎng) |