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高压变频器在广西方元电力股份有限公司来宾电厂上的应用
一、改造方案
现以一次风机为例说明,为了充分保证系统的可靠性,一次风机采用一拖一方式,其原理图如下:
高压电源经用户开关柜QF到刀闸柜,经输进刀闸QS1到高压变频装置,变频装置输出经出线刀闸QS2送至电动机;高压电源还可经旁路刀闸QS3直接起动电动机。进出线刀闸QS2和旁路刀闸QS3的作用是:一旦变频装置出现故障,即可马上断开进出线刀闸QS2,将变频装置隔离,手动合旁路刀闸QS3,在工频电源下起动电机运行。QF保存用户原断路器,QS1、QS2、QS3安装在一个刀闸柜中与变频装置配套供货。QS2与QS3之间通过机械闭锁,防止误操纵。
二、经济效应分析
1)直接收益
广西来宾共2台300MW机组分别为3#与4#,其中每台机组各配有2台一
次风机,2台凝聚水泵,2台排粉风机。
为了摸准机组变频改造前后的效益,我公司特排专人到广西来宾电厂对3#机组进行了改造后效益测试,测试参数主要为运行电流。测试时将风门全开,随着机组负荷变化,通过调节转速来控制机组需要的风压。本次测试选取了2个测试点:200MW、300MW。(详见下表)
一次风机参数节能计算
①电机参数:
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②实际运行参数:
当发电负荷200MW时:液偶输出转速860. 7 r/min,电机电流33.86A
当发电负荷300MW时:液偶输出转速912.27r/min,电机电流37.42A
③计算依据
根据液偶的输进转速,输出转速,可得节能率,为变
频器效率损耗和液偶的损耗。
当发电负荷在300MW时,
变频改造前:
P前=1.732×U×I×cosφ=1.732×6kV×37.42×0.75=292 kW
变频改造后:
一次风机节电率=(1480-912.27)/1480-9%=29.3%
考虑变频器的损耗(一般4%左右)和液偶的损耗(一般5%左右)
节电功率ΔP=P前×29.3%=85.5KW
一次风机年节约电费为:
F=ΔP×6000×0.3618=18.55万元
另外,3#机组一次风机(6KV 630KW) 共2台,即年节约电费18.55万元×2=37.1万元。
(年运行时间按6000小时计算,电费按0.3618元/KWh)
说明:以上节能是在不拆除液偶的情况下的节能计算。假如将液偶拆除,在电机和一次风机之间直接用直轴连接,此种方式节能效果会更加明显
④我们对3#机组2台凝聚水泵(6KV1000KW),2台排粉风机(6KV630KW)也做了节能计算,其中凝聚水泵工频功率为858KW,节能率为29.6%,年节约电费55.15万元×2=110.3万元;排粉风机工频功率为337KW,节电率为25%,年节约电费18.3万元×2=36.6万元。
2)间接效应
①变频改造后,实现电机软启动,启动电流小于额定电流值,启动更平滑。
②电机以及负载转速下降,系统效率得到进步,取得节能效果。大大减少了对设备的维护量,节约了人力物力资源。
③由于电机以及负载采用转速调节后,工作特性改变,设备工况得到改善,延长设备使用寿命。
④功率因数由原来的0.8左右进步到0.95以上,不仅省往了功率因数补偿装置,而且减少了线路损耗。
⑤厂房设备噪声污染将降低。
⑥负载改变频后,由于变频器采用单元串联移相技术,因此在理论上可以消除35次以下谐波。由于实际制造工艺的限制,网侧电压谐波总含量可以控制在2%以内,电流谐波总含量小于2%。延长了电机的使用寿命。
四、结论
来宾电厂变频投运以来,运行良好,调节平稳,运行电流明显下降,调节范围宽泛,具有明显的节电效能,达到了预期的收益。
采用变频技术降低电耗效果明显,符合国家节能政策,达到了节约能源,降低厂用电的目的,值得进一步推广应用。
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