（哈尔滨市道里区工农大街463号）
摘要：火力发电厂采用高压变频器后对电气专业设计产生的影响，提示电气设计人员在高压变频器使用中，应注意的变频器安装问题、保护配置问题、厂用电切换问题等。
关键词：高压变频器保护配置厂用电切
一、高压变频器对火电厂风机的影响
（一）、风机的原理
在火电厂的发电设备中，风机是生产环节中必不可少的辅助设备同时也是耗能较大的设备，如一次风机，二次风机，引风机等，这些设备在实际工作中耗电量非常大，并且会随着发电机组容量的增加而增大风机的耗电量，下面根据风机的参数来了解风机的效率。风机的参数含有风量Q即表示在单位时间内空气流过风机的量，风压H即表示一定风量在输送过程中要克服的阻力，其中分为静压Hg和动压Hd。功率p即表示风机工作时的有效总功率，效率η即表示风机的有用功和内功率之比，风机效率是用来研究风机内部空气流动情况好坏的指标，也就是通过这个参数来权衡风机在工作中是否有效。风机效率有多种形式，这里我们列举全压效率和静压效率两种公式：全压效率ηt=QHt/P静压效率ηg=QHg/P。
（二）、风机的节能原理
根据风机的工作原理，风机流量是通过挡板调节或者是阀门调节方式进行调节，从而达到节约能源的目的，传统挡板阀门调节方式中，在挡板阀门的节流程序中耗费了大量的能量，并且其介质对阀门和管道的冲击力较强，很容易造成设备的破损。高压变频器主要是通过高压交流变频调速技术进而达到变频控制，与传统的风门挡板调速进行对比，其节能效果有了大大的提高，并且高压变频器的整体效果更有效，不但能降低能耗还具有调速精度准，调速范围广的特点，并且实践证明高压变频器出现故障有利于维修，运行起来也更加安全方便可靠。
（三）、风机变频改造效果
风机设备进行高压变频改造后，其运行效率有了明显的提高，然而耗能方面却降低了能源的使用量，节省了大量能源进而提高了火电厂的经济效益和环保效益。利用高压变频器进行风机的改造后，风机的运行系统更加平稳，解决了传统系统中风门自主调节能力差的问题，变频改造后的系统可以有效的根据风量负荷进行合理的调节，使其风机系统能够更加稳定安全的进行运行，并且进行高压变频改造后，风机的噪音问题得到了明显的改善，随之操作人员的工作环境也得以改善，提高了操作人员对工作的积极性，并且改造后的风机使用寿命延长很多，无论从哪方面和传统风机系统进行对比，对风机系统进行改造都是非常可行的方法，给火电厂带来了直接的经济利益。
二、高压变频器对火电厂电机的影响
（一）、电机加装高压变频器的改造形式
电机加装高压变频器的改造形式一般为工变频互切方式，这种方式便于切换起到保护作用，当高压变频器发生故障时，自动切换成旁路带电机的工频运行形式，在此种运行方式中，合环切换成变频运行形式，进而做到不停风机切换的形式。高压变频器的稳定性很好，可以在低转速情况下进行平稳加速起步，同时还能提高电机的实际效率，降低噪音，自身还具有自我诊断以及自我保护功能。当电机处于变频模式中，由于高压变频器的输入电流和其频率没有相关联系，就不能实现常规的高压电动机保护配置，差动保护不能将变频器归入其中。然而电机在工频形式中，电动机运行时的保护配置就符合常规高压保护的要求。
（二）、高压变频器输出波形对电机的影响。
无论是任何形式的高压变频器，在其运行过程中都会产生不同形式的谐波电压，导致电机在非正常电压下工作，高压变频器输出波形对电机有重要影响，如果高压变频器输出波形质量差，就会导致电机发热，噪音也会增大，进而降低生产效率。目前改善高压变频器输出波形接近正弦波的方法有两个：一是采用加装输出滤波器的方法，二是将逆变器的结构进行改变，从而降低谐波的输出。
三、高压变频器改造过程中的问题
高压变频器在火电厂应用过程中，给电厂带来优势的同时也存在一定的弊端，在实际运行过程中受环境的影响高压变频器电解电容和其他辅助设备容易出现散热的问题，解决此问题的办法一般火电厂会从节能的方面进行考虑，采用水冷式散热，通过通风管排放出来的热风进入散热器中，再经过散热器中的冷水，这样热风的温度就会大大降低，达到了排放热量的目的，进而确保高压变频器能够在正常温度范围内有效运行。在极热环境情况下进行满负荷运行时，火电厂一般会采用在高压变频器室内安装空调等手段进行散热降温，以保证高压变频器的正常运行。
四、控制逻辑的研究
风机采用高压变频器控制，主要考虑的是风机变频器故障，退出运行，切换至工频运行，或某一台风机故障，切换至另一台备用风机运行等各种对机组风量的影响，一般设计中，每台锅炉的两台风机各配备一台高压变频器，并在就地配置风机变频操作控制单元；为此外为了确保相关粉尘和室温的指标满足要求，还在风机的空隙间设置了相应的变频器设备问；在主控制室DCS上设置了切换操作端，且通过其对变频器进进行各种控制操作。与此同时还设置了独立的变频器调节操作端，在运行过程中可以通过变频器调节操作端而起到转速调节目的。DCS系统根据锅炉炉膛压力、风量相关信号进行对应的风机转速控制，并据此来实现风机的控制和对锅炉炉膛压力调节的目的：锅炉风机加装变频器以后，风机的调节方式也发生改变，而变为相应变频转速调节，这样可以显著的降低节流损失，且在一定程度上改善了风机运行的特性曲线，避免了一些低压压头差相关的问题，且有利于避免节流调节方式下系统阻力线不合理的问题。风机运行稳定性也明显提高，且风机在非稳定区运行时，出现叶片激振的缺陷也避免，这样还可以消除失速抢风现象，有利于提高设备的安全性。为了适应电力生产的特殊需要，在变频调节过程风机变频器设置了“工频一变频’邪“变频一工频”之类的功能，这样可以方便的切换，。而在也导致很大的波动。而通过450兆瓦负荷下的热态试验表明，在此种切换过程中还出现一定的正压，在不进行人为干预的情况下，相应的系统调节可以满足；工频切变频操作中，也不会对炉膛压力造成明显的影响。
五、变频器安装应注意的事项
高压变频器重点考虑变频器中电解电容及其他功率器件的散热问题，从节能的角度，一般采用水冷式散热，从变频器出来的热风，经过通风管道排放到散热器中，温度会有一定降低，而散热器中通过较低温度的水，热风经过散热片后，热量通过冷风从散热片吹出，这样就可以实现热量散出的目的，从而保证变频器控制室内是温度在合理的范围内。安装空冷器要求必须在密闭环境中，避免出现泄漏情况。流入空冷器的水应该满足一定要求，主要为酸碱度为7．0左右，无腐蚀性质的杂质，进水水压为0_3兆帕。但为防止因冷却水故障导致变频器退出运行，因此，一般建议，在变频器室中装设空调等降温设备，作为极热天气下满负荷运行时，室内温度较高的辅助手段。
结束语
综上所述，高压变频器改造，需要将前期的数据分析充分，并进行大量的调研和论证，综合考虑采用变频器对机组风量、炉膛压力及电气、热工的影响。随着高压变频技术的发展，以及国家产业政策的支持，变频器的应用领域不断的扩大，变频技术在电力行业重要辅机设备上的推广，收到了显著的经济效益，也代表了今后更多行业节能技术的方向。
参考文献
[1]高压变频调速系统DHVECTOL-HI系列技术手册．四川：东方目立(成都)电控设备有限公司，2012．
[5]江承林．高压变频器在垃圾焚烧发电厂引风机节能中的应用[J]．自动化博览，2016(05)：80-84+87．