浅谈火电厂中变频调速技术的节能分析

解开元（华北电力大学，河北　保定　071000）



浅谈火电厂中变频调速技术的节能分析

解开元
（华北电力大学，河北保定071000）

摘要：当前，随着我国经济迅猛发展，发电厂也逐渐增多，但由于非可再生能源的不断减少，因此发电厂在发电或供热的同时，也要考虑减少对非可再生能源的使用和对自身发电设备的节能使用。本文简述了火电厂变频调速器及其节能功能，探讨了火电厂在变频调速技术上的节能应用，旨在为我国火力发电厂能够更加健康、稳定的发展，做出自己的微弱贡献。

关键词：火电厂；变频调速；节能功能

0　前言

传统的火电厂在现今的发展中，已经不能充分满足日益增长的社会需要，一方面，原始资源投入成本较高，另一方面，由于发电设备中对热能、机械能等的消耗，也使得发电过程中会有能量的无端损耗。如何解决当前传统火电厂的现状？如何减少投入成本、提高生产效率、增加火电厂的行业竞争实力？就成为目前火电厂亟待解决的首要问题。根据变频调速技术的原理，将变频调速技术应用于火电厂的设备之中，有利于对发电设备技能，从而能够减少成本并提高生产效率，这对于火电厂的发展有重要的作用。因此，对于“火电厂中变频调速技术的节能分析”的研究，就具有极大的现实意义。

1　简述变频调速器

一般来说，变频调速的设备统称为变频调速器，其工作原理是：将原有的工作频率电源，通过调整电机的转动速度而改变工作电源的频率，使之转变为其他频率的交流性电源，来达到使电机改变原有的运行速度的一种设备。

1.1变频调速器的用途及功能

从目前角度来看，变频调速器在众多的生产行业领域中都有用到，并且已在多种电机上进行了变频调速工作，为多种电机匹配出与之相符合的运行速度和频率电源。这其中不仅包含数控机床、动力压缩机中，还重点包含了发电厂中的风力电机与水泵。尤其在发电厂中，对风机和水泵的利用率极高，而这两个设备在运转过程中还造成很大的电力消耗，使得变频调速技术在发电厂中的节能应用成为了必然。此种变频调速器在节能工作中有众多电源接口，并能够进行频率高低和转速快慢的调节，同时还能够与其他自动化仪器和设备进行很好的连接，实现对这些设备的远程监控工作［1］。

1.2变频调速器的优势

变频调速器在使用上较为的方面和快捷，通过在简单的按钮操作，就可以将电机频率和转速进行调整，并在显示屏中显示出来。不但能做大幅度调速，还能进行微调，精确性很高。同时，其最主要的优势在于利用变频和调速将电机使用中的不利运转和耗电量过大等缺点及时的扭转过来，使电机设备达到节能的效果［2］。

2　火电厂在变频调速技术上的节能应用

2.1变频调速技术的具体应用条件

首先，利用电机内部磁场在运转中产生能量，并将能力传递出去，这是交流电机在其工作中的基本原理。在内部磁场运转中，有时会由于交流电机的气隙磁通量增大，逐渐超出内部铁心的负荷程度，使得励磁电流加强，容易将电子绕组烧毁；有时会由于交流电机的气隙磁通量不足，内部磁场不能进行有效运转，使得不能传递出充足的能量，使交流电机的工作效率极大降低。因此，在对交流电机运用变频调速技术时，要先确保交流电机的气隙磁通量较为平衡和稳定［3］。其次，应考虑到异步电机的操控特殊性，在电机运转时，有时会由于电机的额定频率要小于实际的供电频率，使得电机的电压无法由额定电压的升高而升高，并且，在此时运用变频调速技术进行频率的增高，则会影响电机的气隙磁通量，使之变弱，同时也减小了转矩。因此，在对异步电机运用变频调速技术时，要进行具体的分析：在电机的额定频率大于供电频率时，气隙磁通量将为最大，采用恒转矩进行调速；在额定频率低于供电频率时，电压所输出的数值职高，采用恒功率调速。

2.2对变频调速器的配制

火电厂在进行变频调速器配制时，还要考虑以下情况：首先，火电厂中的大型辅机基本采用的是机组配置形式，往往由两台辅机设备进行连接，而在实际工作中，通常一台辅机设备就能够完成正常运转工作，当辅机达到饱和运转的情况下，再进一步采用变频调速器就会加大设备的损耗，这时就可以采用在其中一台辅机设备上采用变频调速技术，当辅机机组面对较低的负荷时，让其中一台辅机设备运转，并进行变频调速工作；当辅机机组面对较高的负荷时，让两台辅机组成的机组同时运转，并停止进行变频调速工作［4］。此外，还需及时观察辅机的符合情况，及时的通过远程操控，改变变频模式。其次，有些电机在运用变频调速技术后，高次谐波会在定子电流中产生，不仅会使电机升温，从而降低电机功率，严重的还会出现电机运转不正常或失灵等现象，因此，在变频调速技术中，还要进行逐步的改良和完善，以保障电机的安全。再次，有些电机在运用变频调速技术后，电机的转矩减小，转速也随之降低，这会使电流也逐步降低，产生的热量减少，使得风机组中的单独风机排烟的温度不均衡，为防止此种问题发生，可将风机组中的送风通道由单独改为整体，形成主管道送风。最后，电机在运用变频调速技术时，变频调速器中的载波频率很容易与电机内部磁场中的铁心产生谐振问题，使得整体改造设备的运转噪音过大，因此，在变频调速技术中要对载波频率进行调整，以达到减少运转噪音的目的。

3　结语

综上所述，通过变频调速技术，不仅能够使火力发电设备在发电中节约能源，从而提高了生产效率，还使火电厂的原始资源成本有效的降低，为我国非可再生能源的合理使用，做出了积极的促进作用。并且，此种节能技术还具有广阔的市场发展空间和潜力，如若运用得当，将会使火电厂在发电过程中有更好的节能表现。

参考文献：

［1］卢秀珍，曹中华，侯建军.浅谈火电厂中变频调速技术的节能分析［J］.电子世界，2014，6（02）:37.

［2］刘增远，康博，张同亮.火电厂中凝结水泵应用变频技术的节能分析［J］.电力勘测设计，2014，11（03）:36-40.

［3］陈建军.简析高压变频调速技术在火电厂风机和泵类实践中的节能研究［J］.科技创新与应用，2014，08（30）:173.

［4］辛沙.变频调速技术的节能分析［J］.内蒙古石油化工，2011，05（22）:83-84+153.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.171