發電廠高壓電機的節能變頻改造

王磊

摘要 由于社會發展方式的轉變，各個行業非常關注能耗問題。發電廠高壓電機實施節能變頻具有多方面的意義。在節能改造過程中要分析存在的技術問題，以保證改造后的效果。

【關鍵詞】發電廠 高壓電機 節能改造 變頻技術 技術分析

1 發電廠高壓電機節能變頻改造技術

1.1 節能變頻改造的技術意義

發電廠高壓電機實施節能變頻改造具有多方面的技術意義。這項技術的應用具有特別強大的潛力。這技術意義體現可以降低高壓電機在運行中的能耗，因此相應的降低了運行成本。另外，變頻技術是當前比較先進的節能技術，變頻技術己成功應用于多個領域，技術己趨于成熟。此外，發電廠高壓電機實施節能變頻改造的依據是技術方案的論證結合，在這個過程中要對改造的潛在效益進行分析，還要對比改造前后的技術指標，在改造方案中要結合實際進行變頻器的選型號。另外還要從技術角度對施工方案進行優化，提升改造后的技術經濟指標。

1.2 技術缺陷

發電廠高壓電機實施節能變頻改造雖然具有多方面的技術意義，但是也要看到存在的技術缺陷。節能變頻改造技術在上個世紀中后期得到了廣泛應用，技術在實際的應用過程中逐漸認識到存在一定的技術缺陷，這些技術問題開始受到重視。其中比較典型的問題發電廠的重要設備如風機和水泵存在著能耗損失的問題，一些輔助設施如果閥門和擋板的損耗也存在能耗損失問題。發電廠高壓電機雖然實施了節能變頻改造，但是難以降價電機故障的發生率，所以電機的使用壽命難以延長。過大電流會產生沖擊負荷，會對電網產生不利影響，但是技術上還沒有合理的解決方案，所以技術上的缺陷還需要不斷地完善。

1.3 技術原理

高壓變頻器采用先進的功率單元進行串聯疊加的方式，主電路的開關元件為大功率IGBT，空間矢量多重化的PWM技術，由數個單元串聯形成每相，每個功率單元所輸出的電壓波形以及其串聯后輸出的相電壓波形，能夠得到數十個不同的等級電壓，在增加電壓等級的同時，每個等級的電壓值大大降低，由于電壓等級數量的增加，也極大的改善了變頻器的輸出性能，輸出波形幾乎接近于正弦波，不存在電網污染。

2 高壓電機變頻改造后的效果

2.1 可以提升系統運行的安全性和可靠性

實施技術改造的關鍵是要保證系統運行的安全性和可靠性。所以在改造方案中要特別注重高壓電機運行中的安全可靠。在設計改造方案時要分析高壓變頻器的工作狀態。變頻改造通常使用軟啟動技術，應用這項技術可以消除工頻啟動時產生的大電流和沖擊轉矩產生的影響，同時可以有效保護電機，電動機的故障率可以降低。間接作用可以保護電網。在高壓變頻器的設計中，具有較為自身完善的配套保護裝置，如果變頻器有過電流、過電壓以及過熱等不正常情況出現時，或是電路存在短路和欠壓等故障時，高壓變頻器可以對這些問題實施自動檢測，并可以結合檢測的結果發出報警并采取保護動作，因而設備的安全性可以保證。

2.2 高壓變頻器的優勢

交流高壓電機時在直接啟動的過程中，瞬間會產生強大的沖擊力與過大的電流，這些會作用于轉子籠型繞組與阻尼繞組，因此在電機啟動的過程中存在熱應力和機械應力的作用，這種情況會對籠條產生影響;定子繞組的絕緣會發生破損，情況嚴重時定子絕緣繞組會被擊穿;在電要啟動時由于存在過高的電流還會引發鐵芯松弛，電機伴有發熱現象。如果電機安裝了高壓變頻器，在啟動過程中不會產生沖擊力的作用，對于電網也不會產生沖擊，所以對于電動機可以起到保護作用于，整個機組運行的安全性和可靠性得以提升。

3 發電廠高壓電機實施節能變頻改造的技術要點

3.1 確保方案可行

在電機開動時，變頻控制器的輸出電流與起動轉矩，最大轉矩都要小于工頻電源驅動時的電機時的數值。工頻輸入電源中，起動與加速沖擊電流都比較大，會達到額定值的7倍左右。在使用變頻時，所進行的沖擊會小一些，僅為額定值的1.3倍左右，這大大降低了能耗，延長了電機的使用時間。如果電源的頻率發生改變后，電壓沒有發生改變，發電廠電機會發生故障，情況嚴重時會發生燒損。所以技術人員在設計改造方案時要全面考慮，在電源頻率發生改變時同時也要考慮對電壓的改動。

3.2 合理降低能耗

發電廠在實施高壓電機節能變頻改造中還要注意合理降低能耗，這也是是改造方案需要重點考慮到的關鍵技術問題之一。在能耗降低的過程中，由于能耗和與發電存在正相關性，并且和發電廠的功率和轉速有關，所在降低流量的同時也會影響到功耗。此外，在能耗降低的過程中要注重借助變頻調速技術對電機的轉速加以改變，這樣可以優化風機與泵類的流量。通過此種調節方式可以將閥門或擋板的最大開度加以明確，在實施節能變頻改造的同時也可以提升高壓電機的效率。

3.3 應用優越性

節能變頻改造方案中要重點考慮的問題是應用優越性。對于應用優越性的分析，要注重變頻改造技術可以確保軟啟動原有的功能。在對優越性進行分析時要考慮因為高壓變頻器不需要額外進行功率補償，其自身具有的輸入功率因數會提高電網的功率因數，可以降低電網在不做功條件下能耗，間接提升了電網的功率。因此高壓電機實施節能變頻改造，可以提高了變頻技術的應用效果。經過改造后，軟啟動的功能性可以得到保障，可以實現高壓變頻器對電流沖擊的保護作用，高壓電機的故障率可有效降低。所以推廣電機節能變頻技術有助于提供電力企業的供電效率和經濟效益。

4 結束語

隨著當前電力系統越來越重視能耗的降低，發電廠高壓電機實施節能變頻改造非常有必要，這項技術的實施也受到了更多的重視。在改造中，技術發揮著關鍵作用，因此要注重分析改造中的技術問題，以實現改造的預期效果。

參考文獻

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