一、前言

      火力發電廠既是電能生產企業，也是耗能大戶，要提高發電廠綜合效益，必須降低廠用電率和發電煤耗。由于電的能價比高，在資金有限的情況下，積極引進節電項目能創造更大的效益。如大家所知，火力發電廠輔機出力隨發電機負荷的大小而變化，一次風機、凝結水泵作為主要輔機，基本上采用控制擋板或閥門的開度來調節，而作為電動機消耗的能量變化則不大，以致于造成很大一部分能量損耗。改為變頻調節后，通過改變電機轉速控制壓力，實現調整需要，減少節流損失，最終達到節電目的。現以廣西來賓電廠變頻改造項目為實例，說明變頻裝置在電力行業技術改造中的廣闊應用前景。

二、改造方案

      現以一次風機為例說明，為了充分保證系統的可靠性，一次風機采用一拖一方式，其原理圖如下：

      高壓電源經用戶開關柜QF到刀閘柜，經輸入刀閘QS1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經出線刀閘QS2送至電動機；高壓電源還可經旁路刀閘QS3直接起動電動機。進出線刀閘QS2和旁路刀閘QS3的作用是：一旦變頻裝置出現故障，即可馬上斷開進出線刀閘QS2，將變頻裝置隔離，手動合旁路刀閘QS3，在工頻電源下起動電機運行。QF保留用戶原斷路器，QS1、QS2、QS3安裝在一個刀閘柜中與變頻裝置配套供貨。QS2與QS3之間通過機械閉鎖，防止誤操作。
 

三、經濟效應分析

1）直接收益

    廣西來賓共2臺300MW機組分別為3#與4#，其中每臺機組各配有2臺一

次風機，2臺凝結水泵，2臺排粉風機。

      為了摸準機組變頻改造前后的效益，我公司特排專人到廣西來賓電廠對3#機組進行了改造后效益測試，測試參數主要為運行電流。測試時將風門全開，隨著機組負荷變化，通過調節轉速來控制機組需要的風壓。本次測試選取了2個測試點：200MW、300MW。（詳見下表）

一次風機參數節能計算

①電機參數：

②實際運行參數：

當發電負荷200MW時：液偶輸出轉速860. 7 r/min，電機電流33.86A

當發電負荷300MW時：液偶輸出轉速912.27r/min，電機電流37.42A

③計算依據

根據液偶的輸入轉速，輸出轉速，可得節能率，為變

頻器效率損耗和液偶的損耗。

當發電負荷在300MW時，

變頻改造前：

P前＝1.732×U×I×cosφ＝1.732×6kV×37.42×0.75＝292 kW
 

變頻改造后：

一次風機節電率＝（1480－912.27）/1480－9％＝29.3％

考慮變頻器的損耗（一般4％左右）和液偶的損耗（一般5％左右）

節電功率ΔP＝P前×29.3％＝85.5KW

一次風機年節約電費為：

F=ΔP×6000×0.3618＝18.55萬元

另外，3＃機組一次風機(6KV 630KW) 共2臺，即年節約電費18.55萬元×2＝37.1萬元。

（年運行時間按6000小時計算，電費按0.3618元/KWh）

      說明：以上節能是在不拆除液偶的情況下的節能計算。如果將液偶拆除，在電機和一次風機之間直接用直軸連接，此種方式節能效果會更加明顯

④我們對3＃機組2臺凝結水泵(6KV1000KW)，2臺排粉風機（6KV630KW）也做了節能計算，其中凝結水泵工頻功率為858KW，節能率為29.6％，年節約電費55.15萬元×2＝110.3萬元；排粉風機工頻功率為337KW，節電率為25%，年節約電費18.3萬元×2=36.6萬元。

2）間接效應

①變頻改造后，實現電機軟啟動，啟動電流小于額定電流值，啟動更平滑。

②電機以及負載轉速下降，系統效率得到提高，取得節能效果。大大減少了對設備的維護量，節約了人力物力資源。

③由于電機以及負載采用轉速調節后，工作特性改變，設備工況得到改善，延長設備使用壽命。

④功率因數由原來的0.8左右提高到0.95以上，不僅省去了功率因數補償裝置，而且減少了線路損耗。

⑤廠房設備噪聲污染將降低。

⑥負載改變頻后，由于變頻器采用單元串聯移相技術，因此在理論上可以消除35次以下諧波。由于實際制造工藝的限制，網側電壓諧波總含量可以控制在2％以內，電流諧波總含量小于2％。延長了電機的使用壽命。

四、結論

      來賓電廠變頻投運以來，運行良好，調節平穩，運行電流明顯下降，調節范圍寬泛，具有明顯的節電效能，達到了預期的收益。

      采用變頻技術降低電耗效果明顯，符合國家節能政策，達到了節約能源，降低廠用電的目的，值得進一步推廣應用。