速优点本章小结高压变频器节能调速的改造应用变频调速在火电厂风机调速的应用火电厂凝结水泵调速的应用本章小结高压变频器的经济效益分析火电厂变频前风机和泵存在的问题辅机变频节能效果分析本章小结火电厂变频器节能改造应用鄂州火电厂简介变频器控制系统变频调速节能分析及采用变频器时注意事项本章小结结论与展望结论展望参考文献附录攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果致谢万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文绪论课题研究背景及意义近些年来，我国政府非常重视节约能源的工作，在我国“十五”规划中，综合利用资源和节约能源方面共同提出将“高压变频调速技术”作为重点实现节电技术之，并要求全力推广应用高压变频调速器。目前，我国工业领域中，火电厂占全国发电站的，火电的发电量约占总发电量的，因此火力发电厂中采用节能技术是非常重要的，所以，如何改进和提高火电机组及其辅助设备的节能就显得非常重要。在我国的发电系统中，高性能大容量的火电机组所占的比重相对比较小，整个火力发电行业的能耗普遍偏高。据资料显示，我国火电厂供电煤耗，但是国外先进国家仅为，整整高出了。我国火电厂的水耗也相对比较高，比如在普通的二次循环水的电厂中，每生产百万千瓦的电能耗水速度为，但是国外先进国家耗水速度仅为。另外，火电厂的些辅助设备，如引风机给水泵送风机循环水泵凝水泵及灰浆泵等机器，由于部分原因造成的“大马拉小车”现象很严重。当电网负荷发生变化时，发电机组的运行状态也要跟着不断调节，上述辅助设备的出力运行状态就需要随着机组负荷不断变化而进行调节。因此，利用变频调速技术来控制调节设备的运行速度进而调节送水量送风量的大小等就显得尤为重要，而且这样既能满足生产需求，又能实现节约能源的目的。在火力发电厂中，水泵和风机是火电厂中耗电量最多的设备，而传统的调节方法是采用档板阀门和风门来调节水泵和风机的流量，其中大约有的输入能量会被挡板等节流设备所消耗，但是应用高压变频技术后，就可以减少因挡板等的使用而造成的能量损耗，同时还可以减少因管道磨损和停机检修带来的经济损失。而且传统的风机水泵的流量调节方式通常采用进出口闸门来进行的调节，闸门调节经济效益差，设备磨损较严重，耗能大。因此，本文研究的目的在于如何使先进的高压变频调速技术在风机水泵中进行应用。如降低发电机启动电流，可以有效降低动态转矩，从而减轻转动设备的机械冲击，提高了设备的安全性，并节约电能，降低了火电厂的厂用电率，提高企业的经济效益。通过本课题的研究，具有以下几点重要的意义水泵和风机是火电厂中耗电量最多的设备，约占厂用电量的。因此，如何选择正确的调节水量风量方式，对火电厂的经济运行起着关键作用。研究表明，万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文对率进行瞬时补偿。与电机直接工频运行相比，功率因数显著改善，在低速电机的效果表现上很明显最后，采用变频调速后，水泵以及风机都能在额定的转速下进行运行，物质对风机风扇水泵叶轮轴承等些设备造成的损坏都有明显的降低。同理，烟气对烟道挡板的冲击磨损也明显降低，烟道挡板的检修维护周期也得以延长，维护工作量也会减少。具有可靠的保护措施变频器拥有很多保护功能及保护措施。尤其是在插拔结构的功率单元出现故障后，系统使用其相关的保护功能让其旁路继续正常运行。这时在柜体上安装的操作旁路机构可进行功率单元的在线更换，由于变频器具有这种在带电情况下更换功率单元的功能，进而确保了变频器系统的可靠性和不间断性。采用变频调速后，闭环控制可以进行自动的调节，并且方式比较简单，信号输出以后能够传递到变频器，从而调节电机转速，进而平稳地调控流量及风量，且动态响应快，使机组在更安全稳定的状态下经济运行。交流变频调速技术凭借其优越的节电和调控效果，被公认为是最有发展前景的交流调速方式，并已被广泛应用在国民经济中的各个领域，它将引领着电气传动发展的主方向。变频调速技术为节约设备能耗提高产品性能比改善控制方法上做出了非常重大的努力。经济效益总结直接经济效益节约厂用电间接经济效益使工作寿命得到增加，降低了消耗使调节更加的细致化，提高了产品的质量减小系统振动带来的压力，降低了维修的成本实现了软启动，冲击力更小特殊情况下功率能够得到显著地提高，在此情况下电线损失很大程度减少，例如采用电压源型变频器时频率降低以后输出电压也会降低，绝缘度则会提高。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文本章小结本章主要对高压变频调速的相关技术进行了介绍，包括变频器的分类及其调速原理变频调速优点及经济效益。高压变频器在火电厂中广泛使用，延长了工作设备的工作年限，提升了火电厂健康经济运行的可靠性，节约了厂用电和检修维护费用，为火电厂带来更大的经济效益和社会效益。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文高压变频器节能调速的改造应用风机水泵转速在范围内变化时，其效率基本不发生变化，而且流量和转速的次方成正比关系，压力和转速的二次方成正比，功率和转速的立方成正比。如果风机与水泵转速下降，那么功率会随着转速的三次方减小。那么，驱动风机水泵的电动机的电功率也随之降低，因此调速调节是风机水泵节能的主要方法。节流调节是最基本的调节方法，此前大部分火力发电厂主要的调节方式也是此调节方式。但由于此调节方式对于电能的消耗非常大，在动态影响低频转速变频调速在频率范围功率因数及工作效率等方面，是其它的交流调速方式无法与之比较的，所以变频调速调节的使用将势在必行。变频调速在火电厂风机调速的应用火电厂的厂用电设备主要包括锅炉送引风机增压风机给水泵循环水泵凝结水泵磨煤机等大用电量的辅机设备和其它的较小功率厂用电设备。在异步电动机极对数不变，转差率变化也不大的情况下，转速与电源频率基本上成正比。因此，只要能设法改变电源频率，即可改变转速。基于这个原理，变频调速就是用变频器作为变频电源，通过改变电源频率的办法，实现转速调节。图变频调速系统结构示意图实际上，如果只是仅仅改变电源频率很难获得异步电动机满意的调速性能的。因此，我们必须在调节频率的同时，对定子相电压也要进行调节，使频率与电压之间存在定的比例关系。故变频电源实际上是变频变压电源，这变频调速方法准确的称呼应是变频变压调速，又简称为调速。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文变频调速系统的控制策略变频器的控制方式指的是针对频率电压磁通和电磁转矩这几项参数之间的配合控制方式。其控制方式可以分为两大类非智能控制方式控制转差频率控制矢量控制智能控制方式神经网络控制专家系统控制模糊控制变频器中采用智能控制方式在现实应用中已经有定的成功，例如恒压频比控制恒压频比控制即恒控制，这种控制方式使用的最为广泛也最经典，主要作用就是节约能源，因此广泛应用于风机类负载的调速系统中，这类系统采用了变频调速后，与原先的机械调速相比，能节省能源达到左右。矢量控制，简称又称磁场定向控制，在上世纪世纪七十年代初由美德学者各自提出的，异步电动机的矢量控制变频调速是用两相静止坐标系下的交流电流代替三相坐标系下的定子电流，通过对转子磁场进行种定向旋转变换，于是就把他们转变成同步旋转坐标系下等效的直流电流，然后与直流电动机控制的方法非常接近，从而得到它的控制量，在坐标系中进行相应的装换，用这种方法来控制异步电动机。矢量控制方法的优点是转矩能够比较平稳并持续的进行调节，并且其可以调控的范围也比较的宽，尽管如此其还是有定的缺点，例如运行过程中转子的参数变动很大，观测和定向转子磁链就显得不那么精准，系统参数鲁棒性差，并由于矢量运算的复杂性，因此实际情况的控制情况和理论预期的并不十分符合，控制器也很难在定的范围内保持参数的稳定，这就需要对参数进行调整。转差频率控制。转差率控制能够克服恒压频比控制的缺点，它实质上是恒控制定子绕组感应电势，能解决定子电阻压降影响调速性能，但是因为最高转的差值不能够差别太大，因此调速范围还是会有定的界限，并且电流调节器只能控制定子电流的幅值并不能控制相位，所以它的动态性并不是很好。高压变频方案万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文随着科学技术的发展，高压变频调速的方案也在不断进步，主要可以分为下面几类采用变换该方法是首先通过降压变压器将高电压降低到定的电压等级，使电机可以以的方式工作。图即为电机转换连接的实施方案示意图。这样种连接方式可以在保证输出功率不变的同时，还能满足电压和电流的要求，但该方案需要另外增加个变压器，而且对高于以上的电机很难实现。图变频调速系统高低高变频调速系统该方法首先是利用降压变压器降低高电压，利用变频调速系统改变频率，最后利用升压变压器升高变频器的输出电压，从而使输出电压满足要求如图所示。但这种方法需要增加两台变压器，耗资太大，从经济效应考虑效果并不理想。图高低高变频调速系统万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文直接高压变频调速系统图直接高压变频调速系统图为直接高压即高高方式变频控制方案，这种方法无须经过任何中间环节，可以直接对高电压的输入电能进行频率变换。在国外得到广泛应用，并有相关产品出售，这类变频器效率高，不会产生对电网有干扰的谐波，而且没有共模电压，也没有的问题，更是对电机不需要特别的要求，即不要对电机进行更换，目前已有国内数家企业购买了该公司的这种变频调速系统。由于本控制对象引风机系统是大电压大功率系统，因此，节能控制系统采用直接高压变频方案，该方案从根本上解决了高低高变频调速系统存在的问题，是种高性能的变频调速方案。火力发电厂的引风机在锅炉运行中起着非常重要的作用，是锅炉助燃烟气环保处理的重要辅助设备。引风机电动机的转速时固定的，因此调节风量的方式比较单，只能靠改变风机挡板的开度来进行调节，因此发电机的负荷比较低时也会使得风机的效率变低。另外，小风量，风机挡板开度很小时，风道振动和风压波动会很大，锅炉运行稳定性受到影响。在变频调速装置的控制下，特定的负荷将与特定的转速相对应，这样以来电机将不会始终在恒定的转速下工作，从而节约了用电量。并且，在变频调速装置的控制下，由于挡板全开，锅炉运行的稳定性也随之提高。因此，实施引风机系统变频调速改造显得很有必要。目前在国内大型机组中已大量采用，是种非常成熟的技术。在变频调速装置的控制下，特定的负荷将有特定的转速与之对应，这样来电机将不