推荐变频调速技术在电厂中应用

　　1 前言

　　交流变频调速技术是集电力电子、自动控制、微电子、电机学等技术的一项高技术。目前，从百瓦级的家用电器到数千千瓦以上的调速传动装置，都可用交流调速传动方式来实现。交流调速传动可用于风机、泵类的电动机调速，也可用各类高精度、快响应的高性能指标的调速控制。交流变频调速有显著的社会效益与经济效益，主要体现为：

　　1.1 节能效益，特别是风机、泵类等设备实现变频调速后，高功率因数、高效率的高节能效果非常显著。根据有关资料统计，我国电动机装机总容量4亿多千瓦，其用电量占全国发电量的60—70%;风机、水泵设备装机约1.6亿千瓦，年耗电量3200亿KWh，约占全国电力消耗总量的三分之一;而应用变频装置节电率一般为20—60%范围内，投资回报期1—3年，效益非常明显。

　　电厂风机、水泵的各种调速装置的比较，见图1、2示。

　　从图1、2可看出，变频调速控制时，电动机的输入功率最小，尤其在轻、中载时更显著，经济效益是很大的。

　　1.2 优越的调速性能，可满足工艺系统对调速的要求，起动特性好，适应电厂负荷变动和峰荷调节动态特性，控制精度高，提高产品质量和提高工艺自动化水平，保证电厂平稳、可靠、经济运行。

　　1——排出管路阀门控制时电动机输入功率

　　2——转差功率调节控制(转差电动机或液力耦合器)时电动机输入功率

　　3——变频器调速控制时电动机的输入功率

　　4——调速控制时电动机轴功率

　　因此，推广变频调速技术，不仅是当前推进企业降耗节能，提高产品质量的重要手段，也是实现经济增长方式转变的必然要求。

　　2 变频调速原理简介

　　交流电动机的转速n公式为:

　　n=60f(1—S)P

　　改变转速可采用以下措施：

　　(1)改变电动机定子供电频率f;

　　(2)改变转差率S;

　　(3)改变极对数P。

　　变频调速是改变加到电动机定子绕组的电源频率来改变速度方式。变频装置分为交一交和交一直一交两种方式。交一交变频装置将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流，称直接式变频器;交一直一交变频装置先将工频交流通过整流器变成直流，再将直流变换成频率、电压均可控制的交流，称间接式变频器。

　　变频调速系统的原理框图见图3。

　　实施变频的方案主要有三种：

　　方案一：直接高压变频调速，如图4示。