大唐甘谷发电厂 甘肃天水 741211
摘要：在长期的社会发展过程中，火电厂也得到了进一步的发展与进步。依据变频调速技术的原理，来把变频调速技术合理的应用到火电厂的设备之中，有利于对发电设备技能，从而能够减少成本并提高生产效率，这对于火电厂的发展有重要的作用。因此，本文就针对于“火电厂中变频调速技术的节能”进行简单的研究，以供参考。
关键词：火电厂；变频调速技术；节能应用
一、变频调速技术概述
从本质上来说，变频调速技术主要是以变频调速系统作为实际应用，其核心部分是变频器和控制器。其系统的工作原理是根据电动机的转速与其输入频率具有一定的比例关系，这样通过改变电动机频率值进而改变电动机转速。
（一）变频器
简单来说，变频调速系统中的变频器，主要就是将接收的参数为380V、50Hz三相电源转换为可调节频率的三相电源。根据变频器的变频的原理可将变频器分为直接变频和间接变频两种形式。直接变频的形式为交-交变频；间接变频的形式为交-直-交变频。所谓的间接变频就是将交流电通过整流器后变为直流电，之后再通过逆变器作用后调制成为频率可调的交流电。
（二）控制器
变频调速系统当中的控制器能够产生脉宽调制波形，驱动变频器的功率开关管，得以输出正弦三相交流电，从而使电动机在规定的转速下运转。通过脉宽调制方法改变矩形脉冲的宽度就可以达到控制逆变器输出的交流基波电压幅值目的，通过调整调制矩形脉冲波形的频率就能达到控制交流基波电压的频率目的，这样实现了变频调速对电压和频率协调控制的要求。变频控制器通过单片机等设备进行软件编程实现其控制功能[1]。
二、变频调速器概述
通常情况下，我们会将变频调速的设备统称为变频调速器，其工作原理是：将原有的工作频率电源，通过调整电机的转动速度而改变工作电源的频率，使之转变为其他频率的交流性电源，来达到使电机改变原有的运行速度的一种设备。
（一）用途
就针对于目前的实际情况来看，变频调速器在众多的生产行业领域中都有用到，并且已在多种电机上进行了变频调速工作，为多种电机匹配出与之相符合的运行速度和频率电源。这其中不仅包含数控机床、动力压缩机中，还重点包含了发电厂中的风力电机与水泵。尤其在发电厂中，对风机和水泵的利用率极高，而这两个设备在运转过程中还造成很大的电力消耗，使得变频调速技术在发电厂中的节能应用成为了必然。此种变频调速器在节能工作中有众多电源接口，并能够进行频率高低和转速快慢的调节，同时还能够与其他自动化仪器和设备进行很好的连接，实现对这些设备的远程监控工作[2]。
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（二）优势
通过调查分析我们可以看出，在实际的应用过程中，变频调速器具有更高的快捷性，通过在简单的按钮操作，就可以将电机频率和转速进行调整，并在显示屏中显示出来。不但能做大幅度调速，还能进行微调，精确性很高。同时，其最主要的优势在于利用变频和调速将电机使用中的不利运转和耗电量过大等缺点及时的扭转过来，使电机设备达到节能的效果。
三、火电厂中变频调速技术的发展现状
在火电厂的运行管理中，节能降耗是降低其成本的一项重要举措。发电煤耗和厂用电率两个参数是考核火电厂节能降耗工作的重要指标。在火力电厂所使用的动力设备中，泵和风机是厂用电耗电大户[3]。随着时代的发展，各个行业用电要求也在提高，各个电厂的调峰力度加强，这样导致了火电厂设备的负荷变化范围变大，为了能够使得火电厂在正常状态下工作，对火电厂泵和风机等辅机的流量进行调节是有效措施。节流调节可以实现对流量的改变，其原理是使用节流阀改变管道的通流阻力，但是采用这种方法并不能改变驱动源的输出功率，造成能源大量浪费。电力行业正在进行竞价上网、厂网分开等方面的改革。只有降低火电厂的厂用电率和发电成本，才能提高火电厂自身的竞争实力。在国外已把变频调速技术应用在火电厂的辅机上，并且取得了很好的节能效果[3,4]。
四、火电厂中变频调速技术的节能应用
（一）变频调速技术的应用条件
首先，利用电机内部磁场在运转中产生能量，并将能力传递出去，这是交流电机在其工作中的基本原理。在内部磁场运转中，有时会由于交流电机的气隙磁通量增大，逐渐超出内部铁心的负荷程度，使得励磁电流加强，容易将电子绕组烧毁；有时会由于交流电机的气隙磁通量不足，内部磁场不能进行有效运转，使得不能传递出充足的能量，使交流电机的工作效率极大降低。因此，在对交流电机运用变频调速技术时，要先确保交流电机的气隙磁通量较为平衡和稳定。其次，应考虑到异步电机的操控特殊性，在电机运转时，有时会由于电机的额定频率要小于实际的供电频率，使得电机的电压无法由额定电压的升高而升高，并且，在此时运用变频调速技术进行频率的增高，则会影响电机的气隙磁通量，使之变弱，同时也减小了转矩。因此，在对异步电机运用变频调速技术时，要进行具体的分析：在电机的额定频率大于供电频率时，气隙磁通量将为最大，采用恒转矩进行调速；在额定频率低于供电频率时，电压所输出的数值职高，采用恒功率调速。
（二）对变频调速器的配制
火电厂在进行变频调速器配制时，还要考虑以下情况：首先，火电厂中的大型辅机基本采用的是机组配置形式，往往由两台辅机设备进行连接，而在实际工作中，通常一台辅机设备就能够完成正常运转工作，当辅机达到饱和运转的情况下，再进一步采用变频调速器就会加大设备的损耗，这时就可以采用在其中一台辅机设备上采用变频调速技术，当辅机机组面对较低的负荷时，让其中一台辅机设备运转，并进行变频调速工作；当辅机机组面对较高的负荷时，让两台辅机组成的机组同时运转，并停止进行变频调速工作。此外，还需及时观察辅机的符合情况，及时的通过远程操控，改变变频模式。其次，有些电机在运用变频调速技术后，高次谐波会在定子电流中产生，不仅会使电机升温，从而降低电机功率，严重的还会出现电机运转不正常或失灵等现象，因此，在变频调速技术中，还要进行逐步的改良和完善，以保障电机的安全。再次，有些电机在运用变频调速技术后，电机的转矩减小，转速也随之降低，这会使电流也逐步降低，产生的热量减少，使得风机组中的单独风机排烟的温度不均衡，为防止此种问题发生，可将风机组中的送风通道由单独改为整体，形成主管道送风。最后，电机在运用变频调速技术时，变频调速器中的载波频率很容易与电机内部磁场中的铁心产生谐振问题，使得整体改造设备的运转噪音过大，因此，在变频调速技术中要对载波频率进行调整，以达到减少运转噪音的目的。
五、结语
总而言之，通过变频调速技术，不仅能够使火力发电设备在发电中节约能源，从而提高了生产效率，还使火电厂的原始资源成本有效的降低，为我国非可再生能源的合理使用，做出了积极的促进作用。并且，此种节能技术还具有广阔的市场发展空间和潜力，如若运用得当，将会使火电厂在发电过程中有更好的节能表现。
参考文献
[1]杨清,李连阁. 风机变频改造节能技术在火电厂的应用研究[J]. 科技风,2016,03:107-108.
[2]仲伟龙. 火电厂应用变频与永磁节能技术经济比较[J]. 科技创新导报,2015,31:80-81.
[3]马素华. 变频调速节能技术在集中供热工程的应用分析[J]. 能源与节能,2016,02:119-120.
[4]陈国防. 变频调速技术在螺杆式空压机上的节能应用[J]. 江西煤炭科技,2015,04:85-86.
论文作者:尹文魁
论文发表刊物:《电力技术》2016年第6期
论文发表时间:2016/10/16
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