变频调速装置在发电厂一次风机节能中的应用.pdfVIP

2005年第 5期 内蒙古石油化工 49 变频调速装置在发电厂一次风机节能中的应用 葛丽娟 ，武敏瑞。，杨明亮。 (1．内蒙古农业大学机电工程学院；2．内蒙古送变 电工程公司) 摘 要 ：本文针对 目前火力发电厂一次风机能耗大、不便于调节等弊端，提 出了应用高压 变频器控制高压 电机 ，以及 由此带来的经济和技术效益 。 关键词 ：一次风机 ；高压变频器 ；高压 电机 ；经济效益；技 术效益 1 问题提出的背景 由于上述 问题造成大量电能的浪费，直接影响 厂用电率是衡量发电厂运行经济性的一项重要 到 电厂的经济效益 ，为此提 出对一次风机进行设备 指标。发电厂方都采取各种措施尽可能减少厂用电 改造 ，通过对一次风机驱动 电动机加装调频装置解 率偏高所带来的经济损失。在 目前大型的火力发电 决现有设备缺陷。 厂 中，众多的厂用 电设备如磨煤机、送风机 、一次风 2 高压变频器 机、凝结水泵等的驱动装置均为高电压、大功率的异 完美无谐波高压变频采用若干个低压PWM 变 步 电动机 ，它们是主要的厂用电消耗者 。其中传统一 频功率单元串联的方式实现直接高压输出。该变频 次风机通常采用入 口挡板调节 ，驱动 电动机一直保 器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输 出 持额定出力 ，因此具有以下缺点： 波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩 ①能耗大，因一次风机 电动机不具备随负荷变 脉动、噪音、dv／dt及共模 电压等 问题的特性，不必 化调节出力的能力 ，长期运行在额定出力状况下造 加装输出滤波器 ，就可以应用于普通的异步电机 。 成大量电能的浪费； 2．1 基本结构 ②挡板调节不理想 ，在挡板调节 的过程 中存在 高压变频器的系统图如 图 1所示 ，电网电压经 卡塞 隐患，常使驱动 电动机出现短时间强烈振动现 过副边多重化的隔离变压器 降压后给功率单元供 象，影响 电机寿命 ； 电，功率单元为三相输入、单相输出的交直交 PWM ③调节范围有限。 电压源型逆变器结构 ，实现变压变频的高压直接输 图 1 5O 内蒙古石油4L-r- 2005年第 5期 出，供给高压电机 。以3kV输出电压等级为例 ，每相 达 到 0．95以上 。 由3个额定 电压为 63ov 的功率单元 串联而成 ，输 2．2 变频器 的输入 出相电压达 189ov，线 电压达 3．3kV，每个功率单元 图2为该变频器的输入电压、电流，逆变器输 出 分别 由输入变压器的一组副边供 电，功率单元之间 采用多 电平移相式 PWM 技术 ，3kV输 出相 当于 7 及变压器二次绕组之间相互绝缘 。二次绕组采用延 电平 ，输出电压非常接近正弦波，dv／dt很小。电平 边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波 电 数的增加有利于改善输出波形，由谐波引起的电机 流的目的。对于3kV 电压等级变频而言，就是 18脉 发热、噪音和转矩脉动都大大降低，所以这种变频器 冲的整流 电路结构，输入电流波形接近正弦波 。由于 对 电机没有