国产高压变频器在发电厂凝结水泵上的应用

　　本文以国产多电平型高压变频器在国电滦河发电厂凝结水泵的应用为例，分别对凝结水泵应用高压变频器前后的运行工况、基本原理及注意事项进行阐述，并通过电耗对比试验，对凝结水泵变频调节和传统挡板调节的节能效果进行比对，近而说明，发电厂采用国产高压变频器对凝结水泵等设备进行调速节能改造的应用方法，并具有投资省、见效快等特点。

　　国电滦河发电厂位于河北省承德市，拥有2台100MW国产凝汽式汽轮发电机组。分别于93年和97年投入运行。2005年3月，国电滦河发电厂对大批设备进行变频改造，采用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/130高压变频器，用于2台100MW机组的凝结水泵改造项目。目前，凝结水泵变频器运行稳定，节能效果明显。

　　一、凝结水泵的运行工况

　　在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后，集中在热水井中，这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中。维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产的一个重要方面，因此监视、调整凝汽器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。

　　在正常运行状态下，凝汽器内的水位不能过高或过低。当机组负荷升高时，凝结水量增加，凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时，凝汽器内水位相应降低。

　　凝结泵电机为6kV/1000kW电机，设计有一定裕量。每台机组配备2台凝结泵，1台运行，1台备用。没有使用变频器之前，凝汽器内的水位调整是通过改变凝结水泵出口阀门的开度进行的，调节线性度差，大量能量在阀门上损耗。同时由于频繁的对阀门进行操作，导致阀门的可靠性下降，影响机组的稳定运行。

　　使用高压变频器后，凝结水泵出口阀门全部打开，通过调节变频器的输出频率改变电机的转速，达到调节出口流量，满足运行工况的要求。

　　二、HARSVERT-A06/130型高压变频器原理及特点

　　HARSVERT-A系列高压变频器采用单元串联多电平PWM拓扑结构(简称CSML)，由若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出，高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠，精确的故障报警保护，具有电力电子保护和工业电气保护功能，保证变频器和电机在正常运行和故障时的安全可靠。

　　采用功率单元串联，而不是功率器件串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。直接使用低压IGBT功率模块，器件工作在低压状态，不易发生故障。6kV变频器共使用42对1200V低压IGBT，低压IGBT门极驱动功率较低，驱动电路非常简单，开关频率很低，不必采取均压电路和浪涌吸收电路，系统效率高，同时功率单元采用电容滤波结构，总体技术成熟可靠。变频器可以承受30%的电源电压下降而继续运行，变频器的6kV主电源完全失电时，变频器可以在3秒内不停机，能够全面满足变频器动力母线切换时不停机的需要。