1 概述 洛陽雙源熱電有限責任公司2Ｘ420t/h鍋爐，由于一年四季的供汽量變化較大，致使機組經常處在低負荷狀況下運行，甚至停運一到二臺鍋爐。該公司除灰系統共安裝兩臺沖洗水泵，其電動機額定功率250KW，額定電壓6KV，該容量是按照一臺電動機滿足最大運行工況而設定的，當低負荷甚至部分停爐時，沖洗水泵流量過大，浪費沖洗水，用沖洗水泵的出口閥門來調節流量，不但增加出口壓力和揚程，還會帶來以下問題： （1）加大閥門和管道的沖刷，降低使用壽命； （2）截流調節，能耗高； （3）閥門調節，其流量控制精度有限； （4）無法實現閉環控制； （5）運行維護工作量較大； 根據以上分析，沖洗水泵調速運行十分必要。由于場地限制，無法裝設液力耦合器，最后決定采用成都東方凱奇電氣公司研制的DFCVERT-MV高壓大功率變頻器，對沖洗水泵進行變頻調速運行。 2 裝置原理及特點 2．1高壓變頻器的種類 隨著低壓變頻器工業運行，其產品質量和可靠性都達到較高水平。但是對于≥3KV的高壓電動機來說，采用變頻器調速還是比較麻煩的事情。從成熟的變頻器系列可以看出，其單只電壓是阬為690V，用于高壓電動機必須面臨升壓問題。一種方法是先通過降壓變壓器把高壓電源變為690V，變頻器變頻后再經升壓變壓器升高電動機額定電壓，這就是所謂的“高-低-高”方式和高壓變頻器（圖1）。從其原理可以看出，經過降壓、升壓再次變壓，電能損失較大，特別是變頻器輸出頻率變化較大（30%-110%工頻），為防止升壓變壓器過激磁必須按照最低的工作頻率設計，勢必將升壓變壓器的磁通面積加大，使得升壓變壓器造價提高而整體價格提高。 另一種方法是高壓電源經特制的秀色可餐變壓器進行隔離。它的副邊每相均由N個二次線圈組成，分別供給該相的N個功率單元，整套變頻器共有3N個單元。N個功率單元的輸出回路串聯，輸出電壓達到電動機的額定電壓。該方法簡稱為“高-高”變頻器，我們在LR電廠除灰系統改造工程就是采用這種變頻器，下面詳述之。 2．2“高-高”變頻器主要原理 以LR電廠除灰系統改造工程中采用的變頻器為例。改造方案是由#2泵仍采用原有工頻運行方式，#1泵改變頻運行.由高壓廠用配電裝置送來的三相6KV電源，由其副邊每相的6個（在這里N取6）二次線圈逐個移相10，供電給6個功率單元，各功率單元為常規交-直-交電壓型逆變器，輸入側為三相全橋二級管整流，中間為電容濾波環節，輸出側為IGBT單相全橋。控制IGBT的通斷，即可在A、B兩點之間得到PWM波形，6個功率單元相疊加進行波形合成，即可輸出高電壓正弦波給感應電動機。每個功率單元的承受電壓為577.5V，串聯后的相電壓為3465V，所對應的線電壓為6KV。這樣變頻器可以方便地使輸出頻率從0-50Hz連續可調，使感應電動機從零至額定轉速連續無級調速運行。 2．3裝置性能及特點 （1）曲折變壓器是一種特制的干式變壓器，采用常規的疊層中心體，一個初級繞組和6個軸向有一定距離的二次繞組。每個二次繞組各接一個大功率逆變器單元，所有的整流橋均為二極管整流，任何負載下，都不會產生波形畸變，使電壓和電流均為正弦波；采用二次線圈的逐個移相技術，進一步削弱寄次諧波，滿足國家標準對諧波分量的限制要求（6KV時電壓總諧波畸變率為4%）。 （2）由于變壓器副邊的6個繞組彼此獨立，使每個大功率逆變器單元的主回路相對獨立近似常規低壓變頻器，便于采用現有的成熟技術。 （3）輸出側由每個功率單元的輸出端子首尾相連組成一相，三相星型接法向電動機供電。6級功率單元串聯，波形合成，保證了較高的功率因數（cosø>0.95）和高效率（η>0.95）。 （4）功率單元采用模塊化結構在6級串聯系統中，18個模塊結構完全一致，保證了功率單元的互換性。 （5）脈沖寬度調制（PWM）輸出變頻、變壓都是由逆變器來承擔，通過改變脈沖來控制輸出電壓；通過改變調制周期控制輸出頻率。因此逆變器的直流電源可采用不可控整流，使其輸出電壓懶定不變可以提高功率因數；對每個單元采用PWM控制，然后進行波形重組，輸出較完美的正弦波形，交流感應電動機在這樣的波形下可以滿容量運行。 （6）采用IGBT作為主回路開關器件，可以提供較高的開關頻率，以減少電流和轉矩的脈動。IGBT的智能驅動及保護技術，使IGBT可靠地工作，在發生異常時及時判斷確保IGBT的完好。 （7）采用光纖通訊方式實現主回路和控制回路的完全隔離。采用全數字化控制方法，控制系統采用可編程控制器，控制信息編碼后經光纖串行通訊，可靠性高，搞干擾能力強。 　　（8）通過功能設定選擇，可以對啟動方式和運行方式選擇。啟動方式可選擇正常啟動和軟啟動方式；運行方式可選擇開環運行和閉環運行方式。如果選擇運行方式，則變頻器啟動后，將根據被控量的給定值和實際值，按照系統設定的PID參數，自動調節輸出頻率，控制電動機轉速，使被控量的實際值自動跟蹤期望值。同時，還具有在線故障診斷及顯示功能，進行狀態監視和超限報警。 4.運行工況分析 沖洗水泵如采用變頻調速運行，可以提高系統的控制水平，在沖洗水系統流量變化時，閉環調節，使沖少水泵出口恒壓運行，改善系統的工藝性能；可以節能降耗，降低運行成本；可以延長系統內相關設備的壽命，減輕設備的維護量。 5 結論 將高壓大功率變頻器用于火電廠沖洗水泵，經濟性十分可觀。可廣泛應用火電廠到引風機、送風機、給水泵、循環水泵等連續運行的設備。