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摘 要：随着我国社会生产力的高速发展，科学技术水平得到了不断提高，这为电力电子技术提供了广阔的发展平台。目前，变频调速已经迅速发展成为一项实用工业技术，在工厂电机拖动系统中得到了普遍的应用，并且取得了非常明显的效果，不仅仅大幅度提高了生产效率，在各项性能上都得到了很好的完善。本文对于变频调速设备在电厂辅机设备中的节能性进行了分析，结合电厂辅机，对于变频调速设备在电厂辅机的应用中需解决的问题也进行了深刻思考。
关键词：变频器；电厂辅机；节能
中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0059-02
引 言
自20世纪90年代以来，交流变频调速技术及相关装置取得了快速地进步，其变頻调速在频率范围、动态响应、低频转矩、转差补偿、功率因数、工作效率等方面都取得了相当大的进步，使用率得到了大幅度提高。与此同时，在节约能源、改善工艺以及提升生产效率等方面都得了很好地作用，从而取得了非常丰富的经济效益。但是，变频调速技术在电力系统的应用还存在一定的局限性。伴随着电力行业的不断发展以及相关政策的实施，各个火力发电厂都将降低电厂用电率降低发电成本提高电价作为发展目标，因此，为变频调速技术的发展提供了巨大的空间。本文为了使变频调速设备在电厂辅机设备中更好地应用，展开了详细分析，望能够提供有益参考。
1 变频器在电厂辅机应用中的节能分析
近几年来，节能随着社会的发展，逐渐走入人们的视野中。通常而言，在电厂辅机中应用高压变频器首先就要考虑节能问题，其次是要重视与其他控制系统的配合问题。低压变频器在安装时，相关人员需对这两个问题进行仔细考虑。因此，电厂安装变频器时，相关人员需要着重思考节能问题，这也是现代社会发展中备受关注的话题。
要想对变频器进行科学、合理的节能管理，相关人员首先要了解能够进行节能的场所。一般来说，在电厂锅炉辅机中，主要是应用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场所，这要根据实际生产需求针对炉膛压力、风速、风量、温度、水压等指标进行控制，同时，为了满足工艺需求以及实际运行状况，还要进行适当的调节，通常会调节风门、挡板开度的大小来调节受控对象。由此一来，不管生产的需求量，风机都可以正常运行，其运行工况的变化也能够将能量以风门、挡板的节流损失消耗掉。在生产中，不单单是控制精度具有局限性，还会产生大量的能源消耗和设备损耗，这在很大程度上增加了生产成本，降低设备的使用寿命，增加设备维护、维修费用。
2 变频调速设备在电厂辅机的应用中应解决的问题
电厂辅机进行变频控制改造时，厂家通常都会在原有设备的基础进行改善。虽然变频器在进行出厂设计时已经考虑到了实际现场设备的状况，但是，工厂在使用变频器时还会产生很多问题。因此，对于改造的设备进行综合分析还是非常有必要的，且要不断的完善，使其达到最佳使用效果。据目前各个厂家对于变频器的实际应用情况，本文认为可以从以下方面着手。
2.1 电机的特性试验和技术规范的再修订
对于普通电动机来说，当由变频提高电源使，它的变频器输出端的电压和电流谐波会在一定程度上增加电机损耗，降低运行效率且温度升高。高次谐波导致增加损耗体现在定子和转子的铜耗、铁耗以及附加损耗的增加。在这中间，最为明显的就是铜耗，这是由于异步电机往往在转差接近为1的状态下进行旋转，因此转子铜耗相当大。在较为普通的异步电机中，为了很好地改善其性能，转子的趋肤效应常常增加实际阻抗，最后使得铜耗增加。
还有一方面，这是因为电机线圈间存在分布电容，在高次谐波电压输入时，线圈间的电压不具有均匀性，此类长期反复作用会导致定子线圈的某部分绝缘的损伤，最后出现线圈老化的现象，这对于普通异步电动机的绝缘结构来说是不能接受的。
此外，电机的电磁回路无法绝对对称，因此，变频器输出电源中的各次谐波分量都将与电磁回路中存在的固有空间谐波分量产生相互作用，从而产生各种电磁脉动。与此同时。当电机在不断调节频率的情况下，易与电机机械部分产生机械共振，使得电机机械部位受损。
综上，在变频调速改造中，为了更好地防止出现上述问题，在技术设计工作时，应考虑和电动机制造厂家进行技术合作，从而做到科学、合理的调节电机的相关特性。
2.2 电力电缆选型要点和敷设要求
变频器输出端与电机利用电缆敷设的方式形成联系的，且线路各相均存在对地电容，因此，在运行状态下，线路的电容电量是不等的。若电缆附设距离过长，线路中又有高次谐波电流，一旦出现单相接地时，故障电容电流点燃的电弧熄灭时间过长，这会使得这端电缆过热，从而出现非故障绝缘的现象。
因此，在变频调速改造工作中，对于输出电源电缆，充分考虑电缆结构上的三相对称和屏蔽能够增加电缆截面，敷设长度不超过限定值（100m），若原输出的电源电缆是非屏蔽或者截面载流量裕度小于2，那么应调换为更加符合要求的电力电缆。在现场敷设施工中，相关人员要把电源电缆与控制电缆和信号电缆分开再进行敷设，防止因电源电缆中存在的高次谐波产生的磁场而干扰其他信号。
2.3 变频器工作环境的基本要求
因高压变频器的逆变部分使用的是高压IGBT等功率器件，它的开、关频率大于100Hz，很容易产生高次谐波电流，从而使得变频装置在运行时产生较大的热量。一般来说，变频器上部会配有排风扇，能够把柜内的热量排放到室内，从而使室内环境升温，最终会使柜内各个器件运行的可靠性受到影响。因此，在设计中，应将变频调速装置单独安置在变频调速室内，室内还要安装备用空调等相关设施，从而将室内温度控制在变频器要求的范围内，且设计好通风门窗，有需要时可使用专门风道来进行通风和冷却。
2.4 高压供电系统出口断路器控制的技术完善
变频调速装置使用变频器的高压侧应于高压系统中的开关柜直接相连，但是，开关柜的保护范围仅仅是供电线路与变压器低压侧的短路，而变频器的故障应该依靠变频器自身检测保护系统来完成。一旦变频器出现故障而发出跳闸信号时，断路器应可靠动作跳闸。然而，普通断路器的高压开关柜内部出现跳闸回路断线或直流控制电源小事的现象，变频器刚好产生故障时，跳闸线圈已经失电，断路器拒绝动作，由此会使变频器的内部功率器件出现损耗。因此，在设计过程中若采取具有欠压脱扣线圈的断路器，若产生跳闸回路断线或控制电源消失时，断路器为了保护变频器不受损害，会自动跳闸。
3 结 语
近些年来，我国社会生产力不断发展与进步，在我国社会高速发展的过程中，电力电子技术得到了迅猛发展，变频器的各项技术性能也得到了巨大的发展空间，大大的提升了变频器开关器件的耐压水平，很好地解决了与电机电压匹配上的难题，以及风机水泵等节能用调速装置具有低成本、高回报等，使得变频器在电厂辅机设备上得到了广泛的应用。本文针对变频调速设备在电厂辅机设备上的应用进行了深刻分析，旨在更好地促进变频调速的应用，提升节能技术，为其提供更为广阔的发展空间，从而促进我国社会更好、更快的发展。
参考文献
[1]李 军，申生太，董淑棠，顾潮青.矿用中低压变频调速设备技术的现状分析[J].中国煤炭，2016，42（03）：72～75.
[2]李新萍.变频调速设备在天祝南阳片供水工程中的应用[J].甘肃水利水电技术，2015，51（10）：56～58.
[3]尹志国.交流变频调速技术在化纤设备中的推广应用[J].考试周刊，2011（49）：238～239.
[4]陈新本.变频调速设备在电厂辅机设备上的应用[D].山东大学，2005.
收稿日期：2018-5-15
关键词：变频器；电厂辅机；节能
中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0059-02
引 言
自20世纪90年代以来，交流变频调速技术及相关装置取得了快速地进步，其变頻调速在频率范围、动态响应、低频转矩、转差补偿、功率因数、工作效率等方面都取得了相当大的进步，使用率得到了大幅度提高。与此同时，在节约能源、改善工艺以及提升生产效率等方面都得了很好地作用，从而取得了非常丰富的经济效益。但是，变频调速技术在电力系统的应用还存在一定的局限性。伴随着电力行业的不断发展以及相关政策的实施，各个火力发电厂都将降低电厂用电率降低发电成本提高电价作为发展目标，因此，为变频调速技术的发展提供了巨大的空间。本文为了使变频调速设备在电厂辅机设备中更好地应用，展开了详细分析，望能够提供有益参考。
1 变频器在电厂辅机应用中的节能分析
近几年来，节能随着社会的发展，逐渐走入人们的视野中。通常而言，在电厂辅机中应用高压变频器首先就要考虑节能问题，其次是要重视与其他控制系统的配合问题。低压变频器在安装时，相关人员需对这两个问题进行仔细考虑。因此，电厂安装变频器时，相关人员需要着重思考节能问题，这也是现代社会发展中备受关注的话题。
要想对变频器进行科学、合理的节能管理，相关人员首先要了解能够进行节能的场所。一般来说，在电厂锅炉辅机中，主要是应用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场所，这要根据实际生产需求针对炉膛压力、风速、风量、温度、水压等指标进行控制，同时，为了满足工艺需求以及实际运行状况，还要进行适当的调节，通常会调节风门、挡板开度的大小来调节受控对象。由此一来，不管生产的需求量，风机都可以正常运行，其运行工况的变化也能够将能量以风门、挡板的节流损失消耗掉。在生产中，不单单是控制精度具有局限性，还会产生大量的能源消耗和设备损耗，这在很大程度上增加了生产成本，降低设备的使用寿命，增加设备维护、维修费用。
2 变频调速设备在电厂辅机的应用中应解决的问题
电厂辅机进行变频控制改造时，厂家通常都会在原有设备的基础进行改善。虽然变频器在进行出厂设计时已经考虑到了实际现场设备的状况，但是，工厂在使用变频器时还会产生很多问题。因此，对于改造的设备进行综合分析还是非常有必要的，且要不断的完善，使其达到最佳使用效果。据目前各个厂家对于变频器的实际应用情况，本文认为可以从以下方面着手。
2.1 电机的特性试验和技术规范的再修订
对于普通电动机来说，当由变频提高电源使，它的变频器输出端的电压和电流谐波会在一定程度上增加电机损耗，降低运行效率且温度升高。高次谐波导致增加损耗体现在定子和转子的铜耗、铁耗以及附加损耗的增加。在这中间，最为明显的就是铜耗，这是由于异步电机往往在转差接近为1的状态下进行旋转，因此转子铜耗相当大。在较为普通的异步电机中，为了很好地改善其性能，转子的趋肤效应常常增加实际阻抗，最后使得铜耗增加。
还有一方面，这是因为电机线圈间存在分布电容，在高次谐波电压输入时，线圈间的电压不具有均匀性，此类长期反复作用会导致定子线圈的某部分绝缘的损伤，最后出现线圈老化的现象，这对于普通异步电动机的绝缘结构来说是不能接受的。
此外，电机的电磁回路无法绝对对称，因此，变频器输出电源中的各次谐波分量都将与电磁回路中存在的固有空间谐波分量产生相互作用，从而产生各种电磁脉动。与此同时。当电机在不断调节频率的情况下，易与电机机械部分产生机械共振，使得电机机械部位受损。
综上，在变频调速改造中，为了更好地防止出现上述问题，在技术设计工作时，应考虑和电动机制造厂家进行技术合作，从而做到科学、合理的调节电机的相关特性。
2.2 电力电缆选型要点和敷设要求
变频器输出端与电机利用电缆敷设的方式形成联系的，且线路各相均存在对地电容，因此，在运行状态下，线路的电容电量是不等的。若电缆附设距离过长，线路中又有高次谐波电流，一旦出现单相接地时，故障电容电流点燃的电弧熄灭时间过长，这会使得这端电缆过热，从而出现非故障绝缘的现象。
因此，在变频调速改造工作中，对于输出电源电缆，充分考虑电缆结构上的三相对称和屏蔽能够增加电缆截面，敷设长度不超过限定值（100m），若原输出的电源电缆是非屏蔽或者截面载流量裕度小于2，那么应调换为更加符合要求的电力电缆。在现场敷设施工中，相关人员要把电源电缆与控制电缆和信号电缆分开再进行敷设，防止因电源电缆中存在的高次谐波产生的磁场而干扰其他信号。
2.3 变频器工作环境的基本要求
因高压变频器的逆变部分使用的是高压IGBT等功率器件，它的开、关频率大于100Hz，很容易产生高次谐波电流，从而使得变频装置在运行时产生较大的热量。一般来说，变频器上部会配有排风扇，能够把柜内的热量排放到室内，从而使室内环境升温，最终会使柜内各个器件运行的可靠性受到影响。因此，在设计中，应将变频调速装置单独安置在变频调速室内，室内还要安装备用空调等相关设施，从而将室内温度控制在变频器要求的范围内，且设计好通风门窗，有需要时可使用专门风道来进行通风和冷却。
2.4 高压供电系统出口断路器控制的技术完善
变频调速装置使用变频器的高压侧应于高压系统中的开关柜直接相连，但是，开关柜的保护范围仅仅是供电线路与变压器低压侧的短路，而变频器的故障应该依靠变频器自身检测保护系统来完成。一旦变频器出现故障而发出跳闸信号时，断路器应可靠动作跳闸。然而，普通断路器的高压开关柜内部出现跳闸回路断线或直流控制电源小事的现象，变频器刚好产生故障时，跳闸线圈已经失电，断路器拒绝动作，由此会使变频器的内部功率器件出现损耗。因此，在设计过程中若采取具有欠压脱扣线圈的断路器，若产生跳闸回路断线或控制电源消失时，断路器为了保护变频器不受损害，会自动跳闸。
3 结 语
近些年来，我国社会生产力不断发展与进步，在我国社会高速发展的过程中，电力电子技术得到了迅猛发展，变频器的各项技术性能也得到了巨大的发展空间，大大的提升了变频器开关器件的耐压水平，很好地解决了与电机电压匹配上的难题，以及风机水泵等节能用调速装置具有低成本、高回报等，使得变频器在电厂辅机设备上得到了广泛的应用。本文针对变频调速设备在电厂辅机设备上的应用进行了深刻分析，旨在更好地促进变频调速的应用，提升节能技术，为其提供更为广阔的发展空间，从而促进我国社会更好、更快的发展。
参考文献
[1]李 军，申生太，董淑棠，顾潮青.矿用中低压变频调速设备技术的现状分析[J].中国煤炭，2016，42（03）：72～75.
[2]李新萍.变频调速设备在天祝南阳片供水工程中的应用[J].甘肃水利水电技术，2015，51（10）：56～58.
[3]尹志国.交流变频调速技术在化纤设备中的推广应用[J].考试周刊，2011（49）：238～239.
[4]陈新本.变频调速设备在电厂辅机设备上的应用[D].山东大学，2005.
收稿日期：2018-5-15