刘文林
浙江大唐乌沙山发电有限责任公司
摘要：简要介绍了变频技术在低压电机控制回路中的应用，探讨了目前存在的问题和重点分析如何更好的应用低压变频技术，变频技术是电力电子技术的主要组成部分,它主要应用在交流电机的调速和供电电源两个领域.变频技术的应用,极大地减小了装置的体积提高了效率,产生了巨大的经济效益.随着人类科学技术日新月异的发展,变频技术应用也愈加广泛,随着电力体制改革的深化和竞价上网政策的执行,各火电厂对节能降耗工作越来越重视.在技术改造和运行管理等方面均采取了一系列措施.目前,火电厂节能的主要措施有:实现电网统一调度,加强AVC及AGC投入及维护,推行火电厂的经济运行方式,并确保供电质量;对200MW以下的机组进行系统改造,以提高效率,降低能耗.对辅助设备和用电设备进行变频技术改造及应用;中低压机组进行关停,有条件的应改为热电联产或集中供热.但是在火电厂投入到商业运行后,其设计参数确定,因而加强运行当中的节能降耗问题尤为重要.本文将对电厂汽轮机节能降耗的措施进行简要探讨。
关键词：变频器 低压电机 控制回路
引言
? 变频器在调速、节能等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性，以及可以方便实现同自动化控制系统（如DCS系统等）的通讯，使其在各领域得到广泛的应用，在工频状态下电机启动直接启动，此时电机的启动电流是额定电流的5-8倍，变频状态下启动，电机在额定电流下就可启动，减少了启动电流对电机的冲击，延长电机的使用寿命，从生产现场电机工频和变频运行的方式来看，变频运行的电机轴承使用寿命可以达到工频运行电机的2倍，维护周期长，维护成本降低，也降低了电机易烧毁的安全风险；水泵、风机等负荷，采用变频技术后，节能效果明显，用户根据水流量，管网压力调节电机转速，节能效果明显。低压电机变频技术的广泛应用，在节能和设备维护方面取得明显的成就，但变频回路的故障，导致系统短时间内无法恢复，也给设备的安全稳定运行带来隐患，本文就变频改造和改造后存在的问题进行分析。
一、变频改造的意义
水泵靠调整阀门来改变流量，虽然能满足主机运行要求，但对于电机来讲节电意义不大，阀门的全开和全闭，电流从107A—97A之间变化，平均节电不足7％。通过改造采压力传感器进行闭环变频控制水泵电机，水泵电机平均节电率都在30％以上；90KW冷冻水泵电机靠调节阀门电流在163—148A之间变化，平均节电不足6％，经闭环控制变频调速改造后，节电率平均也在30％以上。为什么会有这么大节电空间呢，因为中央空调系统设计时的最大容量是以人流、气温、空间散热三项极限指标为依据计算的（即人流最大、气温最高、空间散热最差），平时出现这种情况的概率极低，从经验上讲不到10%，空调系统大部分运行时间都在中、低负荷状态，空调主机的负荷曲线是非线性的，而水系统的水泵负荷是线性恒功率的，以满足主机的最大负荷为标准。这样在主机非最大负荷时水泵就必然存在着电能浪费空间。通过变频调速控制使水泵电机的负载曲线符合或接近空调主机的负载曲线。
二、变频改造的应用
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，具有对交流异步电机进行软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数等功能。
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。使用变频器的电机启动电流从零开始，逐渐增加，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，从而达到节能的效果，还延长了设备的使用寿命，节省了设备的维护费用。
尤其在精细加工领域，通过变频器高质量地控制电机转速，可以大幅度提高制造工艺水准。可以说，变频器是目前最理想、最有前途的电机节能设备。
目前，电力行业的节能、减排、降耗形势更加严峻。由于变频器可以在许多行业内高效地节约电能，提高工艺水平，因此，在某种程度上，大力推广变频器在各行业的应用，可以减轻电力行业发电量指标的压力，节约电能的同时减少排放量，降低能耗。
同时，电力行业也是变频器产品重要的应用领域之一。从我国火电厂中与变频器相关的控制过程看，风、煤、水、渣和尾气系统的传动装置都适合中低压变频器的应用。
如某电厂综合水泵房取水泵电机型号：Y250M—2,电机功率：55KW，主要用于脱硫系统除雾器工艺水，在运行中由于电机功率过大，存在管网的冲刷和和阀门磨损较严重，管道振动大等不利因素，且电机运行中无功功率损耗严重，变频改造除了直接节能效益外，还带来其它好处，主要包括功率因数得以提高，对系统无功需求大大降低，结合实际情况，该公司对取水泵房两台排污水升压泵进行变频调速技术改造，为充分利用变频器，采用“一拖二”的调速控制方式，两台补水泵均可实现变频、工频两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换，出口采用双投闸刀切换。??
三、低压变频器发展趋势
低压变频器的下游应用行业领域非常广阔，几乎涵盖国民经济的各个领域，中机院预测，目前中国市场上变频器安装容量（功率）的增长率实际在20%左右，预计至少在10年以后，变频器市场才能饱和并逐渐成熟。
由于目前中高端变频器市场应用主要被欧美系、日系、台系品牌占据，从长期发展趋势来讲，因此有70%左右的进口替代空间，低压将是变频器未来竞技的主战场。
目前，国内变频器市场目前仍处于较快速发展的阶段。一方面产业升级对节能产品的需求强劲，国家政策导向也起到了积极的推动作用，变频器作为节能型产品，其市场潜力巨大。另一方面，市场竞争激烈，促使有实力的企业加大产品技术开发和市场开发的投入，满足不断新增的新行业需求，未来几年行业规范化进程将会加速，变频器市场将日趋成熟，国内外行业发展概述变频器是把电压与频率固定不变的交流电,变换为电压和频率可变交流电的装置,变频器一般用于控制交流电机的转速或者输出转矩,输入电压不高于690V的变频器为低压变频器.低压变频器自20世纪60年代左右问世,到20世纪80年代在主要工业化国家已经得到广泛应用，交流电机变频调速技术可以有效节约电能,改善电机运行环境和效能.过去十年,变频器在多个应用领域发展迅速,国产变频器厂家不断成长壮大.新能源汽车电动控制系统成为近年来变频技术应用热点领域.未来,随着我国整体经济走向"新常态",企业之间的竞争将更加激烈,表现为产品结构、成本价格、资金实力、服务、技术、营销网络和人才队伍全方位竞争。
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参考文献
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