電廠燃料輸煤變頻器驅動水沖洗泵節能降耗分析

周常非

摘 要：要想實現全廠節能降耗。首先以輸煤水沖洗泵作為輸煤系統節能減排的項目將水泵電機在工頻運行狀態改為采用變頻器變頻調速的方式，來降低用電量的損耗和保護電機，延長電機使用壽命的手段。

關鍵詞：電廠燃料 輸煤 水沖洗泵 變頻器

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0105-01

節能降耗則是國家的長遠方針。火電廠是生產供應電能的重要企業，同時又是電能消耗較大的企業。對發電企業說來，降低能源消耗20%，包含著發電煤耗和廠用電率兩部分。這里發電煤耗姑且不論，廠用電率降低20%也是個可觀的數字。

1 變頻調速節能裝置的節能原理

1.1 變頻節能

1.2 功率因數補償節能

1.3 軟啟動節能

由于電機為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于（4～7）倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。

變頻器在某些情況下可以節電40%以上，但是某些情況還會比不接變頻器浪費！頻器是通過輕負載降壓實現節能的，拖動轉距負載由于轉速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節能很微弱，但是用在風機環境就不同了，當需要較小的風量時刻，電機會降低速度，我們知道風機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會急劇下降，節能效果明顯。如果我們用在油井上，就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。當然，如果環境要求必須調速，變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數。

2 輸煤水沖洗泵現狀

2.1 水沖洗泵的現狀：

水沖洗泵主要負責輸煤現場的衛生清理給水加壓的作用，現場最高用水處36 m，需要壓力約為0.4 MPa。水沖泵運行時間大約每天17個小時左右。有一臺主沖洗水泵和兩臺備用沖洗水泵組成。水沖洗泵采用TS100-65-25型離心泵，揚程為80 M，流量100 m3/h。由Y200L2-2型功率37 kW三項異步電動機進行驅動。

我們現在以#2水沖洗泵運行時實際測得的電流值為依據進行實際一天運行17小時耗電量的測算。#2沖洗水泵運行時實際測得電流51.1 A，電壓為380 V。功率因數為0.89。

通過計算得到的#2沖洗水泵在一天運行中的實際耗電量為508.85 kW/h。根據現場的實際情況，用水處的最高處大約在35 m左右，揚程只要達到40 m左右就夠用了。這樣的情況只要利用變頻器將電動機的出力達到額定功率的一半，就可以使給水壓力達到要求。所以在耗電量上就可以降低。

3 變頻器的選用應根據使用要求做仔細考慮

（1）基本考慮內容是使用環境條件、電網電壓、負載大小及性質。

（2）環境溫度長期較高，安裝在通風冷卻不良的機柜內時，會造成變頻器壽命縮短。電子器件、特別是電解電容等器件、在高于額定溫度后，每升高10 ℃壽命會下降一半，因此環境溫度應保持較低，除設置完善的通風冷卻系統以保證變頻器正常運行外，在選用上增大一個容量等級，以使額定運行時，溫升有所下降是完全必要的。

（3）電網電壓處于不正常時，將有害于變頻器，電壓過高，如對380 V的線電壓如上升到450 V就會造成損壞，因此電網電壓超過使用手冊規定范圍的場合，要使用變壓器調整，以確保變頻器的安全。

（4）高海拔地區因空氣密度降低，散熱器不能達到額定散熱器效果，一般在1000 m以上，每增加100 m容量下降10%，必要時可加大容量等級，以免變頻器過熱。

（5）使用于不同用途時，選擇變頻器的系列型號應作分析，對于一般用途變頻器采用V/F=常數控制方式已可滿足，對于負載變化范圍大，而且又要求較高運轉精度要求的場合，特別是低速時要求有穩定的速度和負載能力時，則要選用矢量控制等方式的變頻器，對數控機床等精密傳動還要采用閉環控制和有速度傳感器的方式，相應的變頻器也要有這些配合的接口，選用時需要綜合考慮。

（6）當變頻器為降低電動機噪聲而將調制頻率重新設置得較高并超過出廠設置頻率時，會造成變頻器損耗增大。設置頻率越高，損耗越大，因此要適當減載，不少使用者由于不懂這一點，一味增加調制頻率，造成變頻器過熱而損壞，或者變頻器輸不出額定功率。

4 結語

通過理論分析和設計，采用變頻器驅動水沖洗泵，可以有效的節約電能并且能對電動機起到保護作用，延長電動機的使用壽命。采用變頻器驅動沖洗水泵還可以對水沖洗泵電機實時運行數據進行采集，并可以通過變頻器將數據傳輸到集中控制室進行對水沖洗電機實時數據的保存和分析。是實現輸煤自動化控制中的基礎環節。為以后實現輸煤電氣自動化提前做好準備。

參考文獻

[1] 李良仁.變頻調速技術與應用[M].北京：電子工業出版社，2004.

[2] 韓安榮.通用變頻器及其應用[M].北京：機械工業出版社，2000.

[3] 劉春家.水泵運行原理與泵站管理[M].中國水利水電出版社，2009.endprint

摘 要：要想實現全廠節能降耗。首先以輸煤水沖洗泵作為輸煤系統節能減排的項目將水泵電機在工頻運行狀態改為采用變頻器變頻調速的方式，來降低用電量的損耗和保護電機，延長電機使用壽命的手段。

關鍵詞：電廠燃料 輸煤 水沖洗泵 變頻器

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0105-01

節能降耗則是國家的長遠方針。火電廠是生產供應電能的重要企業，同時又是電能消耗較大的企業。對發電企業說來，降低能源消耗20%，包含著發電煤耗和廠用電率兩部分。這里發電煤耗姑且不論，廠用電率降低20%也是個可觀的數字。

1 變頻調速節能裝置的節能原理

1.1 變頻節能

1.2 功率因數補償節能

1.3 軟啟動節能

由于電機為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于（4～7）倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。

變頻器在某些情況下可以節電40%以上，但是某些情況還會比不接變頻器浪費！頻器是通過輕負載降壓實現節能的，拖動轉距負載由于轉速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節能很微弱，但是用在風機環境就不同了，當需要較小的風量時刻，電機會降低速度，我們知道風機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會急劇下降，節能效果明顯。如果我們用在油井上，就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。當然，如果環境要求必須調速，變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數。

2 輸煤水沖洗泵現狀

2.1 水沖洗泵的現狀：

水沖洗泵主要負責輸煤現場的衛生清理給水加壓的作用，現場最高用水處36 m，需要壓力約為0.4 MPa。水沖泵運行時間大約每天17個小時左右。有一臺主沖洗水泵和兩臺備用沖洗水泵組成。水沖洗泵采用TS100-65-25型離心泵，揚程為80 M，流量100 m3/h。由Y200L2-2型功率37 kW三項異步電動機進行驅動。

我們現在以#2水沖洗泵運行時實際測得的電流值為依據進行實際一天運行17小時耗電量的測算。#2沖洗水泵運行時實際測得電流51.1 A，電壓為380 V。功率因數為0.89。

通過計算得到的#2沖洗水泵在一天運行中的實際耗電量為508.85 kW/h。根據現場的實際情況，用水處的最高處大約在35 m左右，揚程只要達到40 m左右就夠用了。這樣的情況只要利用變頻器將電動機的出力達到額定功率的一半，就可以使給水壓力達到要求。所以在耗電量上就可以降低。

3 變頻器的選用應根據使用要求做仔細考慮

（1）基本考慮內容是使用環境條件、電網電壓、負載大小及性質。

（2）環境溫度長期較高，安裝在通風冷卻不良的機柜內時，會造成變頻器壽命縮短。電子器件、特別是電解電容等器件、在高于額定溫度后，每升高10 ℃壽命會下降一半，因此環境溫度應保持較低，除設置完善的通風冷卻系統以保證變頻器正常運行外，在選用上增大一個容量等級，以使額定運行時，溫升有所下降是完全必要的。

（3）電網電壓處于不正常時，將有害于變頻器，電壓過高，如對380 V的線電壓如上升到450 V就會造成損壞，因此電網電壓超過使用手冊規定范圍的場合，要使用變壓器調整，以確保變頻器的安全。

（4）高海拔地區因空氣密度降低，散熱器不能達到額定散熱器效果，一般在1000 m以上，每增加100 m容量下降10%，必要時可加大容量等級，以免變頻器過熱。

（5）使用于不同用途時，選擇變頻器的系列型號應作分析，對于一般用途變頻器采用V/F=常數控制方式已可滿足，對于負載變化范圍大，而且又要求較高運轉精度要求的場合，特別是低速時要求有穩定的速度和負載能力時，則要選用矢量控制等方式的變頻器，對數控機床等精密傳動還要采用閉環控制和有速度傳感器的方式，相應的變頻器也要有這些配合的接口，選用時需要綜合考慮。

（6）當變頻器為降低電動機噪聲而將調制頻率重新設置得較高并超過出廠設置頻率時，會造成變頻器損耗增大。設置頻率越高，損耗越大，因此要適當減載，不少使用者由于不懂這一點，一味增加調制頻率，造成變頻器過熱而損壞，或者變頻器輸不出額定功率。

4 結語

通過理論分析和設計，采用變頻器驅動水沖洗泵，可以有效的節約電能并且能對電動機起到保護作用，延長電動機的使用壽命。采用變頻器驅動沖洗水泵還可以對水沖洗泵電機實時運行數據進行采集，并可以通過變頻器將數據傳輸到集中控制室進行對水沖洗電機實時數據的保存和分析。是實現輸煤自動化控制中的基礎環節。為以后實現輸煤電氣自動化提前做好準備。

參考文獻

[1] 李良仁.變頻調速技術與應用[M].北京：電子工業出版社，2004.

[2] 韓安榮.通用變頻器及其應用[M].北京：機械工業出版社，2000.

[3] 劉春家.水泵運行原理與泵站管理[M].中國水利水電出版社，2009.endprint

摘 要：要想實現全廠節能降耗。首先以輸煤水沖洗泵作為輸煤系統節能減排的項目將水泵電機在工頻運行狀態改為采用變頻器變頻調速的方式，來降低用電量的損耗和保護電機，延長電機使用壽命的手段。

關鍵詞：電廠燃料 輸煤 水沖洗泵 變頻器

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0105-01

節能降耗則是國家的長遠方針。火電廠是生產供應電能的重要企業，同時又是電能消耗較大的企業。對發電企業說來，降低能源消耗20%，包含著發電煤耗和廠用電率兩部分。這里發電煤耗姑且不論，廠用電率降低20%也是個可觀的數字。

1 變頻調速節能裝置的節能原理

1.1 變頻節能

1.2 功率因數補償節能

1.3 軟啟動節能

由于電機為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于（4～7）倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。

變頻器在某些情況下可以節電40%以上，但是某些情況還會比不接變頻器浪費！頻器是通過輕負載降壓實現節能的，拖動轉距負載由于轉速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節能很微弱，但是用在風機環境就不同了，當需要較小的風量時刻，電機會降低速度，我們知道風機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會急劇下降，節能效果明顯。如果我們用在油井上，就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。當然，如果環境要求必須調速，變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數。

2 輸煤水沖洗泵現狀

2.1 水沖洗泵的現狀：

水沖洗泵主要負責輸煤現場的衛生清理給水加壓的作用，現場最高用水處36 m，需要壓力約為0.4 MPa。水沖泵運行時間大約每天17個小時左右。有一臺主沖洗水泵和兩臺備用沖洗水泵組成。水沖洗泵采用TS100-65-25型離心泵，揚程為80 M，流量100 m3/h。由Y200L2-2型功率37 kW三項異步電動機進行驅動。

我們現在以#2水沖洗泵運行時實際測得的電流值為依據進行實際一天運行17小時耗電量的測算。#2沖洗水泵運行時實際測得電流51.1 A，電壓為380 V。功率因數為0.89。

通過計算得到的#2沖洗水泵在一天運行中的實際耗電量為508.85 kW/h。根據現場的實際情況，用水處的最高處大約在35 m左右，揚程只要達到40 m左右就夠用了。這樣的情況只要利用變頻器將電動機的出力達到額定功率的一半，就可以使給水壓力達到要求。所以在耗電量上就可以降低。

3 變頻器的選用應根據使用要求做仔細考慮

（1）基本考慮內容是使用環境條件、電網電壓、負載大小及性質。

（2）環境溫度長期較高，安裝在通風冷卻不良的機柜內時，會造成變頻器壽命縮短。電子器件、特別是電解電容等器件、在高于額定溫度后，每升高10 ℃壽命會下降一半，因此環境溫度應保持較低，除設置完善的通風冷卻系統以保證變頻器正常運行外，在選用上增大一個容量等級，以使額定運行時，溫升有所下降是完全必要的。

（3）電網電壓處于不正常時，將有害于變頻器，電壓過高，如對380 V的線電壓如上升到450 V就會造成損壞，因此電網電壓超過使用手冊規定范圍的場合，要使用變壓器調整，以確保變頻器的安全。

（4）高海拔地區因空氣密度降低，散熱器不能達到額定散熱器效果，一般在1000 m以上，每增加100 m容量下降10%，必要時可加大容量等級，以免變頻器過熱。

（5）使用于不同用途時，選擇變頻器的系列型號應作分析，對于一般用途變頻器采用V/F=常數控制方式已可滿足，對于負載變化范圍大，而且又要求較高運轉精度要求的場合，特別是低速時要求有穩定的速度和負載能力時，則要選用矢量控制等方式的變頻器，對數控機床等精密傳動還要采用閉環控制和有速度傳感器的方式，相應的變頻器也要有這些配合的接口，選用時需要綜合考慮。

（6）當變頻器為降低電動機噪聲而將調制頻率重新設置得較高并超過出廠設置頻率時，會造成變頻器損耗增大。設置頻率越高，損耗越大，因此要適當減載，不少使用者由于不懂這一點，一味增加調制頻率，造成變頻器過熱而損壞，或者變頻器輸不出額定功率。

4 結語

通過理論分析和設計，采用變頻器驅動水沖洗泵，可以有效的節約電能并且能對電動機起到保護作用，延長電動機的使用壽命。采用變頻器驅動沖洗水泵還可以對水沖洗泵電機實時運行數據進行采集，并可以通過變頻器將數據傳輸到集中控制室進行對水沖洗電機實時數據的保存和分析。是實現輸煤自動化控制中的基礎環節。為以后實現輸煤電氣自動化提前做好準備。

參考文獻

[1] 李良仁.變頻調速技術與應用[M].北京：電子工業出版社，2004.

[2] 韓安榮.通用變頻器及其應用[M].北京：機械工業出版社，2000.

[3] 劉春家.水泵運行原理與泵站管理[M].中國水利水電出版社，2009.endprint