火电厂中风机变频调速技术研究

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  随着我国经济的快速发展,资源匮乏、经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。企业竞争的日益加剧,生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位。在火电厂中,风机水泵类辅机耗电量很大,从而使厂用电率可高达7%左右,因此推进结构调整,大力推广节能的先进实用技术,有效地节约厂用电,是当前火电厂节能的重要途径之一。
  由于电力电子技术的发展,变频技术日趋成熟,火电厂锅炉风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段,改而采用变速的电气传动调节,变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。
  变频调速的基本原理
  望亭发电厂一次风机设备
  本次一次风机14A/B变频改造采用“一拖一”配置,即单套变频器带一台一次风机电机的方案。高压变频器选用了国电南京自动化股份有限公司型号为ASD6000S01250的产品。
  (1)控制电机的启动电流
  当电机通过工频直接启动时,它将会产生很大的启动电流,甚至达到7~8倍的电机额定电流。电机绕组的电应力由于此电流值而将大大增加,同时产生热量从而使电机的使用寿命减少。变频调速因为可以在零速零电压启动(当然可以适当加转矩提升),能使启动电流减小很多,并使绕组承受力得到提高,进一步降低电机的维护成本,电机的寿命则相应增加。一次风机14A/B改造前,空载启动时,启动电流高达1000A左右。改造后一次风机采用变频软启动,启动电流260A。
  (2)降低电力线路电压波动
  在电机工频启动时电流剧增的同时电压也会大幅度波动。电压下降的幅度将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量。一次风机14A/B改造前,启动瞬间,6kV母线电压都会有0.3kV左右的下降,给厂用母线造成很大的冲击,曾经我厂还发生过6kV辅机启动,引起给煤机低电压跳闸的情况。改造后采用变频软启动,能最大程度上消除电压下降,现在启动过程平稳,对系统几乎没有冲击。
  (3)启动时需要的功率更低
  电机功率与电流和电压的乘积成正比,由于变频软启动后启动电流大幅减小,所以通过工频直接启动的电机消耗的功率将大大高于变频启动所需要的功率。
  (4)加、减速变为可控
  变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行光滑地加速而且其加速曲线也可以选择(直线加速S形加速或者自动加速)。而通过工频启动时对电机或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动,这种振动将进一步加剧机械磨损和降低机械部件和电机的寿命。
  (5)运行速度可调,从而有很客观的节能效果
  结论
  本文主要讲述了风机变频技术在我厂的应用,并通过一次风机14A/B加装变频器实例,进行分析比较,节能效果显著。通过风机变频改造前后各类指标比较发现,变频改造后风机运行状况得到了很大的改善,并且节能效果明显,全年可直接节省资金72万余元。由此可见,风机变频调速技术在电厂中有广阔的发展前景。
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