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摘要
随着我国经济的逐步发展，供电系统的节能降耗已成为国家十大重点节能工程之一。按照国家发展规划的要求，大力推广变频调速节能技术，不但可以实现节能减排的，还可以确保电力变频节能改造项目的投资达到预期的经济性，同时变频改造后电耗将大幅降低，企业生产的成本也会随之降低，可使企业走上良性的循环轨道。
关键词：高压变频；调速系统；节能改造；问题；措施
中图分类号：U264.91+3.4文献标识码： A 文章编号：
引言
近年来，我国和地方都颁布和实施了多项政策的法律法规，其目的在于推动节能技术进步，提前能源的利用效率，促进节能降耗和减排污染。而采用变频调速的技术，是节能降耗的重要途径。根据近年来国家电网有关发电企业高压变频器节能改造应用的实际情况，电动机节能工作主要通过电动机节能改造，提高运行效率并推广变频调速节能技术，风机、压缩机、水泵等通用机械系统而采用变频调速节能措施，工业机械采用交流电动机变频工艺调速技术等。本文根据河北电网近年来采用高压变频节能改造需要注意的一些技术问题等方面进行探讨，供相关人员参考。
电力工业电动机节能改造的必要性
我国８０％以上的电机产品效率都比国外先进水平低２到５个百分点，目前广泛应用的Ｙ系列电动机效率的平均值为８７．３％。例如，美国高效电动机的效率平均值为９０．３％，该效率水平为美国能源政策法令（ＥＰＡＣＴ法令）所规定的市场准入效率水平；其超高效电动机是近几年的产品，效率平均值为９１．７％。有计算表明，如果中国在２０１5年达到美国超高效率水平，那么我国当年新增电动机的节能潜力为８４．１２亿ｋＷｈ，相当于节约３２０万吨标准煤，约合节约４４９万吨原煤，相当于１．７个１００万ｋＷ电站的发电量。所以，
二、电厂高压电动机变频器的特殊要求
目前，河北省內发电企业已有十多台辅机，实施了高压变频调速系统节能改造，最长运行时间已为2年多，将来会有更多的辅机加入到高压变频节能改造这个行列中。对电厂而言，设备的可靠运行是最为重要的因素之一。而这些关键的辅机设备会因为调速装置故障导致非正常停机，这样会引起主机负荷大幅度下降，严重时将引起主机停机，锅炉熄火停运，从而造成发电事故，其引起的损失，而不是节能效益可以比拟的。例如，2008年2月，某发电厂7号机组发生因变频器保护整定的不合适，导致由于启动给水泵6 kV电压低至5 230 V，变频器跳闸，引起引风机全停锅炉主燃料跳闸(MVI')的事故；2008年5月，因电网500 kV线路C相发生故障，导致线路保护正确动作切除故障，但这家电厂因瞬时故障暂态电压引起厂用电6．3 kV母线突然电压下降，导致3台引风机高压变频器低电压保护动作将引风机停运，锅炉MFI"动作，机组停运甩负荷350 MW。此类事故充分说明变频器设备功能配置应具有高度适应外直接挂在电网上直接运行，影响机组的正常发电。但是，这个功能看似简单，也不是所有变频器可以轻松实现的，进口变频器如何适用于我国电压等级，也是现场应用对这些产品提出的课题。
三、高压变频节能改造中应注意的一些技术问题
根据电厂的实际情况，完全发挥变频器的作用进行节能技术改造，不但可以提高经济效益，而且还可以产生巨大的社会效益，促进企业的技术进步。但在技术上，也要根据不同的生产设备，选择相对应的变频器，例如对锅炉风机进行变频器改造中，须注意变频器的提速、降速特性能否满足燃烧工艺的要求，于此同时从机组运行的安全件和系统的运行方式上考虑，
凝结泵变频运行存在以下问题需要解决，以免带来投资的损失。
（1）在变频凝结水泵变频运行时，凝结水至除氧器副调节阀全开，主调节阀全关，所以凝结水母管压力最低低至0.85MPa。而保证定速凝结水泵低水压不动作（工频运行时定值为1.8 MPa），将定值修改为低于0.6MPa，联动备用泵，母管压力0.7 MPa时热控光字牌报警。变频器跳闸，系统发出12秒脉冲信号，将除氧器水位总手操指令由50％减至20％，对应副调节阀开度约在43％左右。其它热控保护不变。
(2)除氧器水位渊节：凝泵在工频运行时依靠调节除氧器上水调整门控制除氧器水位。变频运行时靠调节凝泵的转速控制除氧器水位，凝泵在变频运行中跳闸将切换为工频运行时，要保证2种控制方式间无扰切换。上水调整门要按照最大速率关到一定开度，而且要根据当时负荷和除氧器水位需要，保证除氧器不发生满水或缺水。不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。
（3）运行变频凝结水泵跳闸备用定速凝结水泵联锁启动后凝结水压力突然升高对凝结水供其它辅助设备影响很大，特别是给水泵机械密封冷却水系统，由于给水泵机械密封冷却水差压一般维持在0.1MPa。 （4）要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于1 n。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。 （5）改造前，正常情况下，凝结水母管压力为2.5MPa左右。当母管水压低于1.8MPa或运行的水泵发生故障时，备用水泵必须在5s内启动到全速运转，提升到1.0MPa，否则系统联锁保护动作。变频改造后，凝结水泵正常切换时，必须先启动变频泵，水压足够后再关停工频泵。当变频泵故障，自动连起备用的工频泵，保证机组安全运行。
改造之后运行的措施 为了能有效保证变频凝结水泵可以安全正常运行，定速凝结水泵处于完好的备用，以及凝结水供给其辅助设备的安全运行，制定以下几点运行措施。 （1）正常运行的变频凝结水泵运行、定速凝结水泵投入备用，上水调整门开度控制在90%～97%，利用变频凝结水泵的变频器对除氧器的水位自动调节。低负荷时可以关小上水调整门维持凝结水压力不得低于1.2MPa，凝结水泵转速不得低于750r/min，保证变频凝结水泵与凝结水供给其辅助设备的安全运行。 （2）每个月按期对凝结水泵进行切换运行，凝结水泵启动试验时间不少于15min，以确保备用凝结水泵处于完好状态。 （3）机组停机时，负荷达到150MW时应利用手动调整变频器转速和凝结水至除氧器调整阀，维持凝结水母管压力1.8～2.0MPa，机组停运后应保持最低转速运行。 （4）机组在启动过程中维持凝结水母管压力1.8～2.0MPa运行，以确保其辅助设备有足够压力的冷却水，如低压旁路减温水、疏水扩容器减温喷水、低压缸减温喷水等。机组负荷升到150MW后，应逐渐开启凝结水至除氧器调整门，恢复M2凝结水泵变频转速自动运行。 （5）变频器如有异常信号发出，应立即联系电气检查处理，同时将M2变频倒为M1工频运行。停运变频期间，转速到零方可拉开M2凝泵工频开关。总结
鉴于目前变频调速技术的发展，高压变频调速系统是节能改造的首选设备，而且具有巨大的节能潜力，降低发电煤耗，减少温室气体排放，这将产生巨大的经济效益和社会效益，但是在新建机组时，应提前考虑进行大兴辅机调速方式，不要等投运再进行改造，在役大型辅机调速改造时，必须注意文中所提出各种问题，只有这样，进行调速改造后，才能取得明显的节电效果。
参考文献：
【1】熊俊电机系统节能服务实施方案研究 2012.（2）
【2】杜亚敏 电站辅机节能改造方案的研究《华北电力大学（北京）》2010.（9）
【3】赵相宾，夏长亮，宋国兰变频调速技术的进展[J].《变频器世界》.2006（12）
随着我国经济的逐步发展，供电系统的节能降耗已成为国家十大重点节能工程之一。按照国家发展规划的要求，大力推广变频调速节能技术，不但可以实现节能减排的，还可以确保电力变频节能改造项目的投资达到预期的经济性，同时变频改造后电耗将大幅降低，企业生产的成本也会随之降低，可使企业走上良性的循环轨道。
关键词：高压变频；调速系统；节能改造；问题；措施
中图分类号：U264.91+3.4文献标识码： A 文章编号：
引言
近年来，我国和地方都颁布和实施了多项政策的法律法规，其目的在于推动节能技术进步，提前能源的利用效率，促进节能降耗和减排污染。而采用变频调速的技术，是节能降耗的重要途径。根据近年来国家电网有关发电企业高压变频器节能改造应用的实际情况，电动机节能工作主要通过电动机节能改造，提高运行效率并推广变频调速节能技术，风机、压缩机、水泵等通用机械系统而采用变频调速节能措施，工业机械采用交流电动机变频工艺调速技术等。本文根据河北电网近年来采用高压变频节能改造需要注意的一些技术问题等方面进行探讨，供相关人员参考。
电力工业电动机节能改造的必要性
我国８０％以上的电机产品效率都比国外先进水平低２到５个百分点，目前广泛应用的Ｙ系列电动机效率的平均值为８７．３％。例如，美国高效电动机的效率平均值为９０．３％，该效率水平为美国能源政策法令（ＥＰＡＣＴ法令）所规定的市场准入效率水平；其超高效电动机是近几年的产品，效率平均值为９１．７％。有计算表明，如果中国在２０１5年达到美国超高效率水平，那么我国当年新增电动机的节能潜力为８４．１２亿ｋＷｈ，相当于节约３２０万吨标准煤，约合节约４４９万吨原煤，相当于１．７个１００万ｋＷ电站的发电量。所以，
二、电厂高压电动机变频器的特殊要求
目前，河北省內发电企业已有十多台辅机，实施了高压变频调速系统节能改造，最长运行时间已为2年多，将来会有更多的辅机加入到高压变频节能改造这个行列中。对电厂而言，设备的可靠运行是最为重要的因素之一。而这些关键的辅机设备会因为调速装置故障导致非正常停机，这样会引起主机负荷大幅度下降，严重时将引起主机停机，锅炉熄火停运，从而造成发电事故，其引起的损失，而不是节能效益可以比拟的。例如，2008年2月，某发电厂7号机组发生因变频器保护整定的不合适，导致由于启动给水泵6 kV电压低至5 230 V，变频器跳闸，引起引风机全停锅炉主燃料跳闸(MVI')的事故；2008年5月，因电网500 kV线路C相发生故障，导致线路保护正确动作切除故障，但这家电厂因瞬时故障暂态电压引起厂用电6．3 kV母线突然电压下降，导致3台引风机高压变频器低电压保护动作将引风机停运，锅炉MFI"动作，机组停运甩负荷350 MW。此类事故充分说明变频器设备功能配置应具有高度适应外直接挂在电网上直接运行，影响机组的正常发电。但是，这个功能看似简单，也不是所有变频器可以轻松实现的，进口变频器如何适用于我国电压等级，也是现场应用对这些产品提出的课题。
三、高压变频节能改造中应注意的一些技术问题
根据电厂的实际情况，完全发挥变频器的作用进行节能技术改造，不但可以提高经济效益，而且还可以产生巨大的社会效益，促进企业的技术进步。但在技术上，也要根据不同的生产设备，选择相对应的变频器，例如对锅炉风机进行变频器改造中，须注意变频器的提速、降速特性能否满足燃烧工艺的要求，于此同时从机组运行的安全件和系统的运行方式上考虑，
凝结泵变频运行存在以下问题需要解决，以免带来投资的损失。
（1）在变频凝结水泵变频运行时，凝结水至除氧器副调节阀全开，主调节阀全关，所以凝结水母管压力最低低至0.85MPa。而保证定速凝结水泵低水压不动作（工频运行时定值为1.8 MPa），将定值修改为低于0.6MPa，联动备用泵，母管压力0.7 MPa时热控光字牌报警。变频器跳闸，系统发出12秒脉冲信号，将除氧器水位总手操指令由50％减至20％，对应副调节阀开度约在43％左右。其它热控保护不变。
(2)除氧器水位渊节：凝泵在工频运行时依靠调节除氧器上水调整门控制除氧器水位。变频运行时靠调节凝泵的转速控制除氧器水位，凝泵在变频运行中跳闸将切换为工频运行时，要保证2种控制方式间无扰切换。上水调整门要按照最大速率关到一定开度，而且要根据当时负荷和除氧器水位需要，保证除氧器不发生满水或缺水。不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。
（3）运行变频凝结水泵跳闸备用定速凝结水泵联锁启动后凝结水压力突然升高对凝结水供其它辅助设备影响很大，特别是给水泵机械密封冷却水系统，由于给水泵机械密封冷却水差压一般维持在0.1MPa。 （4）要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于1 n。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。 （5）改造前，正常情况下，凝结水母管压力为2.5MPa左右。当母管水压低于1.8MPa或运行的水泵发生故障时，备用水泵必须在5s内启动到全速运转，提升到1.0MPa，否则系统联锁保护动作。变频改造后，凝结水泵正常切换时，必须先启动变频泵，水压足够后再关停工频泵。当变频泵故障，自动连起备用的工频泵，保证机组安全运行。
改造之后运行的措施 为了能有效保证变频凝结水泵可以安全正常运行，定速凝结水泵处于完好的备用，以及凝结水供给其辅助设备的安全运行，制定以下几点运行措施。 （1）正常运行的变频凝结水泵运行、定速凝结水泵投入备用，上水调整门开度控制在90%～97%，利用变频凝结水泵的变频器对除氧器的水位自动调节。低负荷时可以关小上水调整门维持凝结水压力不得低于1.2MPa，凝结水泵转速不得低于750r/min，保证变频凝结水泵与凝结水供给其辅助设备的安全运行。 （2）每个月按期对凝结水泵进行切换运行，凝结水泵启动试验时间不少于15min，以确保备用凝结水泵处于完好状态。 （3）机组停机时，负荷达到150MW时应利用手动调整变频器转速和凝结水至除氧器调整阀，维持凝结水母管压力1.8～2.0MPa，机组停运后应保持最低转速运行。 （4）机组在启动过程中维持凝结水母管压力1.8～2.0MPa运行，以确保其辅助设备有足够压力的冷却水，如低压旁路减温水、疏水扩容器减温喷水、低压缸减温喷水等。机组负荷升到150MW后，应逐渐开启凝结水至除氧器调整门，恢复M2凝结水泵变频转速自动运行。 （5）变频器如有异常信号发出，应立即联系电气检查处理，同时将M2变频倒为M1工频运行。停运变频期间，转速到零方可拉开M2凝泵工频开关。总结
鉴于目前变频调速技术的发展，高压变频调速系统是节能改造的首选设备，而且具有巨大的节能潜力，降低发电煤耗，减少温室气体排放，这将产生巨大的经济效益和社会效益，但是在新建机组时，应提前考虑进行大兴辅机调速方式，不要等投运再进行改造，在役大型辅机调速改造时，必须注意文中所提出各种问题，只有这样，进行调速改造后，才能取得明显的节电效果。
参考文献：
【1】熊俊电机系统节能服务实施方案研究 2012.（2）
【2】杜亚敏 电站辅机节能改造方案的研究《华北电力大学（北京）》2010.（9）
【3】赵相宾，夏长亮，宋国兰变频调速技术的进展[J].《变频器世界》.2006（12）