一、引言

  本文以國產(chǎn)多電平型高壓變頻器在大唐寧德電廠(chǎng)凝結水泵的應用為例，分別對凝結水泵應用高壓變頻器前后的運行工況、基本原理及注意事項進(jìn)行闡述，并通過(guò)電耗對比試驗，對凝結水泵變頻調節和傳統調節閥門(mén)調節的節能效果進(jìn)行比對，進(jìn)而說(shuō)明，超超臨界機組采用高壓變頻器對凝結水泵進(jìn)行調速節能改造的應用方法，具有投資省、見(jiàn)效快等特點(diǎn)。

    超超臨界燃煤發(fā)電機組具有煤耗低、技術(shù)含量高、環(huán)保性能好、節約資源的特點(diǎn)，必將是今后我國火電機組的發(fā)展方向。大唐寧德電廠(chǎng)二期工程為2×660MW超超臨界發(fā)電機組，分別于2008年12月和2009年6月投入商業(yè)運行。自投產(chǎn)以來(lái)，機組各項運行指標良好。2臺機組各配置2臺100%容量的多級離心式凝結水泵，凝結水系統原設計運行方式為兩臺100%容量定速凝結泵互為備用，即由定速電動(dòng)機驅動(dòng)，一臺運行，一臺備用。凝結水流量靠除氧器上水調節門(mén)調節，并配備旁路以保證凝結泵在各種工況下安全運行。正常運行方式下，凝結水泵一臺運行一臺投備用，當運行凝結泵出現故障時(shí)，另外一臺自動(dòng)投入運行。在負荷變動(dòng)時(shí)，通過(guò)除氧器上水調節門(mén)開(kāi)度來(lái)控制除氧器水位，這就造成較大的節流損失。在啟停機及低負荷時(shí)，為了維持凝結泵最小流量還要打開(kāi)旁路門(mén)，造成能量白白流失。另外，即便機組處于滿(mǎn)負荷運行狀態(tài)，由于設計留有較大的裕量，除氧器上水調節門(mén)也不能處于全開(kāi)位置。采用凝結泵定速運行，系統存在以下問(wèn)題：

    （1） 閥門(mén)調調節節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、系統效率低，造成能源的浪費。

    （2） 當流量降低，位開(kāi)度減小時(shí)，調節閥前后壓差增加工作安全特性變壞，壓力損失嚴重，造成能耗增加。

    （3） 長(cháng)期10～40％低閥門(mén)開(kāi)度，加速閥體自身磨損，導致閥門(mén)控制特性變差，并造成凝結水附近管道震動(dòng)較大，對安全生產(chǎn)有極大影響。

    （4） 管網(wǎng)壓力過(guò)高威脅系統設備密封性能，嚴重時(shí)導致閥門(mén)泄漏，不能關(guān)嚴，凝結泵出口精處理器泄露等情況發(fā)生。

    （5） 設備使用壽命短、日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的極大浪費。

    如果采用高壓變頻器對凝結泵電機進(jìn)行變頻控制，實(shí)現除氧器水流量的變負荷調節。除氧器上水調節門(mén)可以始終處于全開(kāi)的狀態(tài)，而且旁路門(mén)始終處于關(guān)閉狀態(tài)，從而避免上述的各種功率損失。除此之外，變頻器可以使電動(dòng)機實(shí)現軟啟動(dòng)，避免電動(dòng)機直接啟動(dòng)引起的電網(wǎng)沖擊和機械沖擊，大大延長(cháng)電機的壽命、減小管路振動(dòng)、提高系統的可靠性。這樣，不僅解決了控制閥調節線(xiàn)性度差、純滯延大等難以控制的缺點(diǎn)，而且提高了系統運行的可靠性；更重要的是減小了因調節閥門(mén)孔口變化造成的壓流損失，減輕了控制閥的磨損，降低了系統對管路密封性能的破壞，延長(cháng)了設備使用壽命，維護量減小，改善了系統的經(jīng)濟性，節約能源，為降低廠(chǎng)用電率提供了良好的途徑。

    國家將能源利用效率列為重中之重，主要目標是到2010年單位GDP的能源消耗減少20％。其中，每1萬(wàn)元GDP標準煤消耗量應減少到0.98噸；單位GDP的能耗每年必需減至4．4％；單位工業(yè)附加值的水資源消耗必需減少30％；主要污染物排放應減少10％。為此，國家制定并實(shí)施了《節能中長(cháng)期專(zhuān)項規劃》，確定了“十一五”期間能耗降低目標。國資委和原國家環(huán)?？偩志凸澞軠p排指標還分別與國內五大發(fā)電集團公司簽訂了責任狀，將能源消耗納入企業(yè)綜合評價(jià)和年度考核，按照“一票否決”制，實(shí)施節能目標責任制和問(wèn)責制。

    大唐寧德電廠(chǎng)作為大唐集團的代表性企業(yè)，積極響應國家節能減排、建設資源節約型社會(huì )的重要政策，09年我們先后對兩臺機組凝結泵系統進(jìn)行了變頻改造。一年多來(lái)機組運行實(shí)踐表明，改造后凝結水系統各項安全經(jīng)濟性指標達到了預期的目標，凝結泵變頻改造工作取得了成功。

    二、高壓變頻調速技術(shù)

    2.1 水泵負載調速節能原理

    變頻調速在水泵應用上和風(fēng)機有所區別，在很多場(chǎng)合，負載管路特性的改變是用戶(hù)用水量減少（即用戶(hù)人為關(guān)閥）造成的。水泵在調速過(guò)程中還往往要求壓力恒定，這時(shí)水泵的工作點(diǎn)變化如下圖1所示：

                         

    流量由Q1變?yōu)镼2時(shí)，如果水泵定速運行，工作點(diǎn)將由A點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)，壓力將升高，威脅管網(wǎng)安全；如果通過(guò)調速方式，水泵工作點(diǎn)將由A點(diǎn)變?yōu)镃點(diǎn)，在提供需要流量的同時(shí)，保持壓力不變。水泵在B、C兩點(diǎn)的輸出功率差為：PB －PC＝（H3－H2）×Q2。

    在A(yíng)、C兩點(diǎn)，盡管水泵速度不同，但由于在兩種情況下水泵所承擔的流量不同，其出口壓力和外管網(wǎng)壓力仍然保持平衡。由于壓力平衡的需要，水泵并聯(lián)運行時(shí)，調速水泵的速度不能低于N3，否則將出現根本不對外出水的現象。非但不節能，還出現水泵空轉耗能的現象。

    如果在管網(wǎng)特性不變的系統中進(jìn)行水泵調速，并且對水壓沒(méi)有要求，這種情況下節能效益比恒壓供水要顯著(zhù)得多。

    2.2 變頻調速原理

    變頻調速是通過(guò)改變電源頻率來(lái)調節電動(dòng)機轉速的。對于異步電動(dòng)機而言，設f為定子電源頻率，s為轉差率，p為磁極對數，n為轉速，按照電機學(xué)的基本原理，電機的轉速滿(mǎn)足如下的關(guān)系式：

    由上式可見(jiàn)，電機的同步轉速n0（n0=60f/p）正比于電機的運行頻率f，由于轉差率s一般情況下比較小(0~0.05)，電機的實(shí)際轉速n約等于電機的同步轉速n0，所以改變電機的電源頻率f，就能改變電機的實(shí)際轉速。

    變頻調速就是通過(guò)改變輸入到交流電機的電源變頻，從而達到調節交流電動(dòng)機的輸出轉速的目的。即變頻調速系統是從電網(wǎng)直接接收工頻50 Hz的交流電，經(jīng)變頻器，將輸入的工頻交流電變換成為變頻幅值都可調節的交流電直接輸出到交流電動(dòng)機，實(shí)現交流電動(dòng)機的變速運行。

    2.3 高壓變頻器特點(diǎn)

    變頻器是運動(dòng)控制系統中的功率變換器。目前，我國高壓變頻器呈現三大趨勢：

    （1）功率單元串聯(lián)多電平技術(shù)依然是市場(chǎng)主流；

    （2）向大功率方向發(fā)展；

    （3）隨著(zhù)高壓變頻技術(shù)的成熟，將大幅拓展工藝控制對于變頻調速的需求。

    高壓變頻不像低壓變頻那樣具有成熟的一致性的主電路拓撲結構，而是限于功率器件的電壓耐量和高壓使用條件的矛盾，國內各變頻生產(chǎn)廠(chǎng)商，采用不同的功率器件和不同的主電路結構，以適應各種拖動(dòng)設備的要求，因而在各項性能指標和適應范圍上也各有差異。

    高壓變頻器一般可分為兩大類(lèi)：

    （1）交—交變頻器（無(wú)直流環(huán)節）

    （2）交—直—交變頻器（有直流環(huán)節）

    其中交—直—交變頻器又可根據直流環(huán)節采用大電感以平抑電流脈動(dòng)的變頻器稱(chēng)為電流源型變頻器，直流環(huán)節采用大電容抑制電壓波動(dòng)的變頻器則稱(chēng)為電壓源型變頻器。圖2所示為三種高壓變頻器框圖。
    
                

    無(wú)論何類(lèi)變頻器，判斷其優(yōu)劣，首先要看其輸出交流電壓的諧波對電機的影響；其次要看對電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數；再次要看其本身的能量損耗（即效率）如何。

    目前，市場(chǎng)上眾多生產(chǎn)廠(chǎng)家推出了各種原理和結構各異的高壓變頻器，選擇一種適用于火電廠(chǎng)風(fēng)機和水泵變頻調速改造的產(chǎn)品是非常重要的。實(shí)踐經(jīng)驗表明：?jiǎn)卧?lián)多平電壓源型變頻器是火電廠(chǎng)風(fēng)機和水泵變頻調速改造的首選。這種變頻器采用的拓撲結構由美國羅賓康公司率先開(kāi)發(fā)研制，所以又稱(chēng)羅賓康結構。國內廠(chǎng)商包括利德華福、東方日立以及微能科技等公司均采用這種主電路結構。其結構特點(diǎn)是：

    （1）在輸出逆變部分采用了具有獨立電源的單相橋式SPWM逆變器的直接串聯(lián)疊加，不存在器件均壓的問(wèn)題；

    （2）在輸入整流部分采用了多相多重疊加整流技術(shù)，可以降低開(kāi)關(guān)損耗提高等效開(kāi)關(guān)頻率，從而減小輸出諧波、降低噪聲和電動(dòng)機的脈動(dòng)轉矩；

    （3）在結構上采用了功率單元模塊化技術(shù)，雖然使元件數目增加，但由于IGBT驅動(dòng)功率低可以使變頻器的效率高達96%以上。

    （4）這些技術(shù)的采用使得這種變頻器驅動(dòng)功率小、總體效率高、諧波污染最小，堪稱(chēng)完美無(wú)諧波變頻器。單元串聯(lián)多電平電壓源型變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是：

    ①由于采用功率單元串聯(lián)，可采用技術(shù)成熟，價(jià)格低廉的低壓IGBT組成逆變單元，通過(guò)改變聯(lián)單元的個(gè)數適應不同的輸出電壓要求；

    ②完美的輸入、輸出波形，可以降低電機脈動(dòng)轉矩，使其能適應任何場(chǎng)合及電動(dòng)機使用，對電機電纜長(cháng)度無(wú)特殊要求；

    ③由于多功率單元具有相同的結構及參數，便于將功率單元做成模塊化，實(shí)現冗余設計，在個(gè)別單元故障時(shí)可以通過(guò)旁路功能使系統能夠正?；蚪殿~使用；

    ④變頻器可承受-35電源電壓降低和5個(gè)周波的電源喪失，能夠適應發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電系統工作和備用之間電源切換、電動(dòng)給水泵等大負荷啟動(dòng)時(shí)造成的電壓波動(dòng)。

    2.4 單元串聯(lián)多電平型高壓變頻調速系統結構

    我公司本次改造采用利德華福HARSVERT-A系列高壓變頻器，其調速系統采用多電平串聯(lián)的結構控制方式，系統結構如圖3所示。系統主要有移相變壓器、功率單元、旁路單元組成。6kV系列有5個(gè)功率單元，每5個(gè)功率單元串聯(lián)構成一相，每個(gè)功率單元結構上完全一致，可以互換。串聯(lián)方式采用星型接法，中性點(diǎn)浮空。每個(gè)功率單元由電網(wǎng)電壓經(jīng)移相變壓器的次級繞組供電，所有功率單元都通過(guò)光纖接收來(lái)自同一個(gè)中央控制器的指令，以調節輸出電壓，功率單元輸出電壓串聯(lián)后得到可變頻率的高壓電供給電動(dòng)機。

                 

    三、高壓凝泵變頻方案實(shí)施

    3.1 動(dòng)力系統方案

    針對凝結水系統的特點(diǎn)，綜合比較多種動(dòng)力系統方案，我們最終確定我廠(chǎng)凝結水系統變頻改造采用一拖二手動(dòng)旁路方案。即配備一臺高壓變頻器，通過(guò)切換高壓隔離開(kāi)關(guān)把高壓變頻器切換到要運行的凝結水泵上去。高壓變頻器可以拖動(dòng)A凝結泵電動(dòng)機實(shí)現變頻運行，也可以通過(guò)切換拖動(dòng)B凝結泵電動(dòng)機實(shí)現變頻運行。兩側凝結泵電動(dòng)機均具備工頻旁路功能，可實(shí)現任意一臺電動(dòng)機的變頻運行，另外一臺處于工頻備用，當高壓變頻器故障時(shí)，系統可聯(lián)鎖另一臺工頻電機運行。

                            

    基本原理：它是由六個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1～QS6組成（見(jiàn)圖4）。其中QS1和QS4,QS2和QS5有電氣互鎖；QS3和QS2,QS6和QS5安裝機械互鎖裝置。如果兩路電源同時(shí)供電，A凝泵工作在變頻狀態(tài)，B凝泵工作在工頻狀態(tài)時(shí)，QS3和QS4、QS5分閘，QS1、QS2和QS6處于合閘狀態(tài)；B凝泵工作在變頻狀態(tài)，A凝泵工作在工頻狀態(tài)時(shí)，QS1和QS2、QS6分閘，QS3、QS4和QS5處于合閘狀態(tài)；如果檢修變頻器，QS3和QS6可以處于合閘狀態(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。
當A凝結泵變頻運行故障跳閘時(shí)，系統聯(lián)鎖起動(dòng)B凝結泵QF2開(kāi)關(guān)工頻運行。當B凝結泵變頻運行故障跳閘時(shí)，系統聯(lián)鎖起動(dòng)A凝結泵QF1開(kāi)關(guān)工頻運行。

    3.2 控制系統方案

    3.2.1 改造原則

    凝結水泵變頻改造要在保證除氧器水位調節品質(zhì)不變，并可以在工作泵跳閘、低水壓等特殊工況發(fā)生時(shí)保證機組正常運行前提下進(jìn)行變頻改造。改造利用現有的設備與系統，原來(lái)兩個(gè)水位調節門(mén)全開(kāi)以減小節流損失，當高壓變頻器跳閘后，備用凝結水泵以工頻方式立即啟動(dòng)，將凝結水打至出口母管，以保證在變頻器跳閘時(shí)除氧器水位的穩定。兩個(gè)調整門(mén)的開(kāi)度由當前實(shí)際負荷計算得出，而且在10秒鐘時(shí)間內迅速關(guān)到指定位置，最低程度減小系統擾動(dòng)，維持除氧器水位在正常范圍內，保證機組運行。

    3.2.2 實(shí)際改造實(shí)施情況

    變頻器的啟停通過(guò)閉合、斷開(kāi)變頻方式下的凝結水泵的6kV開(kāi)關(guān)來(lái)自動(dòng)完成，也就是說(shuō)，行人員在凝泵操作面板上按下凝泵操作面板的啟動(dòng)”和“停止”按鈕即可完成6kV開(kāi)關(guān)的閉合、斷開(kāi)及變頻器的啟?？刂?。由于是一臺變頻器控制兩臺凝泵，所以同時(shí)只能有一臺泵在變頻方式下，另一臺泵在工頻方式，在邏輯中設計了凝泵的變頻運行方式和工頻運行方式，同時(shí)在原系統中分別增加了一套保護和一套聯(lián)鎖，即變頻器重故障凝結水泵跳閘保護，同時(shí)備用泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

    正常運行時(shí)一臺凝結水泵變頻運行，另外一臺凝結水泵工頻備用，運行人員可根據實(shí)際情況控制除氧器水位調節門(mén)開(kāi)度，變頻運行且投入自動(dòng)，變頻器通過(guò)輸出頻率的改變來(lái)調整凝結水泵的轉速，從而通過(guò)控制凝結水泵到除氧器的上水量，保證除氧器水位穩定在運行人員的設定值范圍內。當水位發(fā)生波動(dòng)時(shí)，通過(guò)DCS組態(tài)中以凝結水流量、省煤器出口流量、除氧器水位三個(gè)參數構成的串級回路，輸出轉速指令至變頻器，調整凝結水泵的上水量，以穩定除氧器水位。

    當就地設備發(fā)生故障，例如變頻器發(fā)“重故障報警”或者凝結水泵突然跳閘等故障發(fā)生時(shí)，當前凝結水泵的高壓合閘開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并閉合另外一臺工頻備用凝結水泵高壓合閘開(kāi)關(guān)，備用泵工頻啟動(dòng)。變頻器自動(dòng)切換到“手動(dòng)”方式，兩個(gè)調節門(mén)自動(dòng)切換到“自動(dòng)”方式，當工頻泵啟動(dòng)的瞬間，除氧器上水調整門(mén)開(kāi)度仍然在較大開(kāi)度，凝結水上水量會(huì )因此猛增，為防止除氧器水位超過(guò)規定值，兩個(gè)調節門(mén)必須在最短的時(shí)間內關(guān)到合適的位置，所以邏輯設計了一旦變頻器由于故障原因由自動(dòng)切手動(dòng)，調門(mén)在10秒鐘時(shí)間內強制關(guān)到當前負荷要求的開(kāi)度，投入到“自動(dòng)”方式運行。這個(gè)開(kāi)度也是工頻正常運行時(shí)調整門(mén)的理想開(kāi)度值。當調整門(mén)關(guān)到負荷計算值位置并且穩定后，從而完成整個(gè)凝結水變頻故障的無(wú)擾切換。

    3.3 冷卻系統方案

    由于變頻器本體在運行過(guò)程中有一定的熱量散失，為保證變頻器具有良好的運行環(huán)境，需要為變頻器配備獨立的冷卻系統。根據現場(chǎng)的實(shí)際情況，綜合冷卻系統的投資和運營(yíng)成本、設備維護量、無(wú)故障運行時(shí)間，針對實(shí)際安裝位置、發(fā)熱總量、運營(yíng)成本、施工費用等因素，此次變頻改造采用了強制密閉式冷卻方案。

    為保障變頻設備處于安全運行，避免環(huán)境溫度和粉塵對設備的不利影響，在變頻器功率柜側獨立增加密閉式強制冷卻系統。該系統作為變頻功率柜外的附屬裝置，能夠保證變頻功率柜始終處于25～40℃運行環(huán)境，大幅度延長(cháng)濾網(wǎng)更換周期，少現場(chǎng)維護量。不需要為變頻器再獨立建筑房屋，變壓器柜采用開(kāi)放式冷卻。強制冷卻裝置與變頻器功率柜一體化設計，附著(zhù)于功率柜頂部。制冷壓縮機組安裝于變頻器柜附近。

    強制密閉式冷卻系統如下圖所示：  

                 

    通過(guò)實(shí)際運行，強制密閉冷卻裝置能夠滿(mǎn)足高壓變頻器運行過(guò)程中的散熱需要，設備安裝簡(jiǎn)便、快捷，熱交換效率高。

    四、采用變頻調速應該注意的問(wèn)題

    選擇可靠性要求高。電廠(chǎng)的性質(zhì)決定了用于電廠(chǎng)的高壓變頻器需要有很高的可靠性，保證電廠(chǎng)的安全生產(chǎn)。美國羅賓康高壓變頻器和北京利德華福有限公司的高壓變頻器均采用整個(gè)功率單元串聯(lián)，而不是功率器件直接串聯(lián)，避免了器件直接串聯(lián)帶來(lái)的均壓?jiǎn)?wèn)題。采用功率單元旁路技術(shù)，當功率單元故障時(shí)，變頻器仍可降額繼續運行，大大提高了系統的可靠性。在選擇高壓變頻器時(shí)，這一性能應詢(xún)問(wèn)變頻器廠(chǎng)家，作為重點(diǎn)參考指標。

    變頻器輸入諧波對電力系統的影響。如果變頻器輸入電流諧波較大（比如采用電流源型變頻器，沒(méi)有濾波措施時(shí)），對火電廠(chǎng)的電力系統會(huì )產(chǎn)生如下危害：供電系統的繼電保護裝置誤動(dòng)作，可能導致大面積停電。測量?jì)x器儀表誤差增大，影響計量精度和控制性能。影響其它電力電子裝置，電子計算機系統及通信設備的正常工作。使電機，變壓器和電容器等用電設備損耗增大，嚴重時(shí)會(huì )過(guò)熱或燒損。完美無(wú)諧波高壓變頻器輸入電流諧波失真極小，對電網(wǎng)基本不產(chǎn)生諧波污染。大，中型火電廠(chǎng)自動(dòng)化水平高，大多數采用自動(dòng)化儀表和計算機控制系統，對用電系統的諧波要求很高，美國羅賓康高壓變頻器和北京利德華福有限公司的高壓變頻器電壓、電流波形較好，不存在這方面的問(wèn)題。
變頻器輸出波形對電機的影響。由于火電廠(chǎng)應用變頻調速很大部分是屬于舊有設備的改造，原有的普通電機是設計成為電網(wǎng)直接運行的，而電網(wǎng)電壓波形基本為正弦波。如果變頻器輸出波形質(zhì)量不好的話(huà)，會(huì )對電機產(chǎn)生影響。變頻器輸出諧波會(huì )引起的電機附加發(fā)熱和轉矩脈動(dòng)，噪音增加，輸出dv/dt和共模電壓會(huì )影響電機的絕緣。美國羅賓康高壓變頻器和北京利德華福有限公司的高壓變頻器輸出波形質(zhì)量均很高，不必設置輸出濾波器，就可以使用原有的普通異步電機。

    高壓變頻器進(jìn)線(xiàn)刀閘、旁路刀閘、出線(xiàn)刀閘集成柜的選擇。選擇高壓變頻器時(shí)，可根據輔機設備的重要程度決定是否采用進(jìn)線(xiàn)刀閘、旁路刀閘、出線(xiàn)刀閘集成柜。而凝結水泵，正常運行時(shí)一臺運行，一臺備用，因此在變頻器故障時(shí)不會(huì )造成造成機組降負荷運行，不再采用進(jìn)線(xiàn)刀閘、旁路刀閘、出線(xiàn)刀閘集成柜，以便降低造價(jià)，節約投資。

    高壓變頻器要有可靠的冷卻裝置，高壓變頻器在冷卻風(fēng)扇停運時(shí)，功率單元將超溫而使變頻器停止運行，因此高壓變頻器應有兩套獨立的冷卻裝置，并且冷卻裝置的電源系統要有兩套來(lái)自不同低壓段的獨立的電源供電。

    高壓變頻器應選擇良好的運行環(huán)境。高壓變頻器的運行應選擇清潔、通風(fēng)、干燥的運行環(huán)境，高壓變頻器變壓器柜和功率柜的濾網(wǎng)應定期清掃。特別是運行環(huán)境較差時(shí)，灰塵將阻塞濾網(wǎng)，造成冷卻效果變差而功率單元超溫報警，甚至停運。

    五、節能效果分析

    5.1 設備參數

    5.1.1 凝泵系統參數

    凝結泵電機參數

    型號：YKKL2300-4/1180-1  

    額定功率：2300 kW  

    額定電壓：6kV 額定頻率：50Hz

    額定電流：262.9A 額定轉速：1492r/min  

    相數：3 接線(xiàn)方式：2Y

    冷卻方式：IC611 

    電機轉動(dòng)慣量：J=133.4kg.m2

    生產(chǎn)日期2007年4月  

    制造廠(chǎng)家 湘潭電機有限公司

    5.1.2 高壓變頻器參數

    型號 HARSVERT-A06/270 

    技術(shù)方案 多級模塊串聯(lián)，交直交、高高方式

    額定輸入電壓/允許變化范圍 6kV/±10%

    系統輸出電壓 0～6kV

    對電網(wǎng)電壓波動(dòng)的敏感性 -35%～+15%

    移相變壓器額定容量 2900kVA

    變頻器輸出電壓變化范圍 0~6kV  

    變頻器輸出電流變化范圍 0~262.9A

    電網(wǎng)側變換器型式及元件 30脈沖，二極管三相全橋

    電機側逆變器型式及元件 IGBT 逆變橋串連

    冷卻方式 強制密閉冷卻 

    制造廠(chǎng)家 北京利德華福電氣技術(shù)有限公司

    5.2工頻/變頻狀態(tài)在各種負荷下每小時(shí)節電見(jiàn)下表：

                  

    根據上表中數據可以看出，機組負荷越小，采用變頻改造后，凝結水泵電機節能效果越顯著(zhù)。按平均每小時(shí)節電750kWh，年運行6000小時(shí)計算,年節電750×6000=450萬(wàn)（kWh）,按上網(wǎng)電價(jià)0.4元/kWh 計算,年效益0.4×450=180(萬(wàn)元)。

    六、結語(yǔ)

    凝結泵在變頻改造投運后一年多時(shí)間里運行穩定。此次，660MW超超臨界機組凝結水系統高壓變頻改造，新增變頻設備安裝布置在凝結水泵就近位置，節省了高壓電纜和土建費用；冷卻系統均采用強制密閉冷卻結構設計，風(fēng)路循環(huán)使用，粉塵小、環(huán)境穩定，受外界環(huán)境因素影響小，大大減低維修維護人員的工作強度。凝結水系統投入運行后各項測試性能指標良好：兩個(gè)調整門(mén)截流噪音及震動(dòng)明顯減小，機組在330MW運行時(shí)，凝結水泵電機電流由原來(lái)的170.5A 最低降低到75.9A左右，節電率可達55.5%，全年平均節電率為50.9%。節能效果十分明顯。超超臨界機組凝結水泵變頻改造后，實(shí)現了跟蹤負荷等參數變化通過(guò)調節電動(dòng)機頻率實(shí)現連續調節，平滑穩定、調節范圍大、節能降耗效果明顯，經(jīng)濟性較高。值得在全國范圍內大規模的推廣應用。