關(guān)鍵詞：高壓變頻器  節(jié)能
一、引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,能源問(wèn)題日益的突出,節(jié)能問(wèn)題愈來(lái)愈受到重視。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)各類電機(jī)年耗電量約占全國(guó)總發(fā)電量的65%,而其中大功率風(fēng)機(jī)、泵類的年耗電量約占工業(yè)總耗電量的50%,比較大限度地降低風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備的耗電量對(duì)于節(jié)能具有重要意義。
二、現(xiàn)場(chǎng)工藝介紹

                                      

                                                                                          圖1 遠(yuǎn)眺電廠

                                     

          圖2 現(xiàn)場(chǎng)辦公室

越南旺秘?zé)犭姀S二期裝機(jī)容量為330MW。在循環(huán)供水系統(tǒng)中,由循環(huán)水泵實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，經(jīng)熱交換后的熱水進(jìn)入冷卻設(shè)施進(jìn)行冷卻,使其水溫降至允許值,然后又重復(fù)將冷卻水輸入凝汽器而循環(huán)使用。由于系統(tǒng)水位基本上是穩(wěn)定的,故循環(huán)水泵的揚(yáng)程也基本穩(wěn)定,而其容量按計(jì)算水量確定。發(fā)電機(jī)組有兩臺(tái)循環(huán)水泵，電機(jī)為2400kW，采用利德華福HARSVERT-VA06.6/270高壓變頻器兩臺(tái)，平時(shí)一用一備。

循環(huán)水泵隨機(jī)組長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，由于機(jī)組負(fù)荷經(jīng)常變化，需要及時(shí)調(diào)整循環(huán)水流量，以保證機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。即使在同一負(fù)荷的情況下，不同的外部環(huán)境也使得循環(huán)水流量的需求不同，就目前電廠情況，一臺(tái)水少、兩臺(tái)水多的情況長(zhǎng)期存在，而出囗閥門又不可調(diào)，機(jī)組冬季全天、春季后夜及低負(fù)荷工況時(shí)，開(kāi)一臺(tái)循環(huán)水泵就可滿足運(yùn)行需要，循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間按平均200 天計(jì)算，雙臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間：150天。循環(huán)水泵工作在滿負(fù)荷時(shí)，其電機(jī)工作電流為270A。

目前汽輪機(jī)的真空度主要依靠調(diào)節(jié)冷卻水流量來(lái)控制的，由汽輪機(jī)的運(yùn)行原理可知，運(yùn)行中的凝汽器壓力主要取決于蒸汽負(fù)荷、冷卻水入口溫度和冷卻水量，冷卻水溫一般取決于自然條件，在蒸汽負(fù)荷一定情況下就只有靠增加冷卻水的流量來(lái)提高凝汽器的真空度。為提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，由于真空度提高汽輪機(jī)功率的增量應(yīng)大于為增加循環(huán)水量所多消耗的功率，顯然，汽輪機(jī)的比較有利真空Peco（經(jīng)濟(jì)真空）應(yīng)位于凈增功率的比較大值處，此時(shí)汽輪機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。

采用變頻調(diào)節(jié)裝置根據(jù)工況調(diào)節(jié)流量是有其必要性的。利用高壓變頻器根據(jù)實(shí)際需要對(duì)循環(huán)水泵拖動(dòng)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，由于水泵固有的特性，調(diào)速既可以調(diào)節(jié)水泵的出水量，又可以降低電動(dòng)機(jī)的功耗，并達(dá)到比較有利真空的控制目的，從而達(dá)到了既保證和改善工藝，又可達(dá)到節(jié)能降耗的目的和效果。
三、高壓變頻器的原理和組成

3.1 原理

HARSVERT-VA系列高壓變頻器是由北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)無(wú)電網(wǎng)污染的高性能變頻調(diào)速裝置，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為單元串聯(lián)多電平，高-高方式，電壓源型，輸出為多電平移相式PWM方式。特別適合于風(fēng)機(jī)、泵類工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，已經(jīng)被廣大工業(yè)用戶充分接受和認(rèn)可。該高壓變頻器具有運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、輸出波形正弦度好、輸入電流功率因數(shù)高、效率高等特點(diǎn),對(duì)電網(wǎng)諧波污染小,總體諧波畸變THD小于4%，直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn),功率因數(shù)高,不必采用功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，輸出波形好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問(wèn)題,不必加輸出濾波器就可以使用普通的異步電機(jī)。

        3.2 組成

                                                                              圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

利德華福高壓變頻器的組成主要分為三個(gè)部分，移相整流變壓器、功率單元和控制系統(tǒng)。移相變壓器一次側(cè)接受現(xiàn)場(chǎng)6.6kV高壓，其二次側(cè)有18個(gè)繞組，經(jīng)過(guò)降壓之后為功率模塊提供720V電壓，一次繞組采用星形接法，為了減少因整流橋引起的諧波污染電網(wǎng)，變壓器二次側(cè)采用延邊三角形接法，每相鄰兩個(gè)繞組的相位角相差10度。功率單元是整個(gè)變頻器實(shí)現(xiàn)變壓變頻功能的基本單元，每6個(gè)單元組成一相，每相輸出串聯(lián)，三相相接后輸出給電機(jī)。控制系統(tǒng)是變頻器控制的核心，主要由主控箱、PLC、人機(jī)界面三部分組成。

                                          

                                                                                          圖4 設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)
      3.3 輸出波形
      （1）單元輸出的PWM波形

                                                                   圖5 單元輸出PWM波形
      （2）輸出相電壓階梯波形

                                                                         圖6 相電壓輸出波形
四、系統(tǒng)方案
    4.1 主回路方案

                        

                                             圖7 一拖一手動(dòng)方案

　     此方案是手動(dòng)旁路的典型方案。原理是由3個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1、QS2和QS3和高壓開(kāi)關(guān)QF、電動(dòng)機(jī)M組成（見(jiàn)左圖）。要求QS2和QS3之間存在機(jī)械互鎖邏輯，不能同時(shí)閉合。變頻運(yùn)行時(shí)，QS3斷開(kāi)，QS1和QS2閉合；工頻運(yùn)行時(shí)，QS1和QS2斷開(kāi)，QS3閉合。高壓開(kāi)關(guān)QF、電動(dòng)機(jī)M為現(xiàn)場(chǎng)原有設(shè)備。

         4.2 高壓變頻器參數(shù)
 

　　　　              
                                 

五、節(jié)能分析