（湖北工程有限公司工程建设公司 湖北省武汉市 430081）
摘要：信源电厂地处山东聊城市茌平县，夏冬循环水温度受气候影响较大，通过使用两台双速循环水泵电机，满足不同季节的供水需求，可以提高循环水泵的运行效率，使得循环水系统运行方式的安排更加灵活，在满足大型火力发电机组安全运行的前提下，单台循环水泵的耗能得以降低，机组的经济性得以提高。
关键词：循环水泵；双速电机；节能
1.系统简介及双速电机的意义
信源电厂#5机组总装机容量为700MW，机组配备两台型号为88LKXA-29.9型的立式循环水泵，与其配套的电机型号为YDLKS1250-16/18。由于季节温差大，水温和蒸发量不会相同，循环水用量也大不一样，夏季高温时需要两台电机高速运行，春秋一高一低就能满足补水要求，冬季一台高速或者两台低速就可满足要求。这种双速切换电机比单速恒定电机相比。单速转速恒定电机运行方式单一，循环水流量不能根据运行工况进行调整，电能浪费严重，设备效率偏低，因此很有必要使用双速电机。
目前，火力发电厂中的高压异步电动机调速运行方式一般分为变频调速和双速运行。对于变频调速，是通过加装高压变频器对循环水泵电机转速进行调速控制。这种方式需要增加变频设备，变频调速为无极调速，调速范围广，适用于各类交流电动机，但是对于电厂的大型循坏水泵，变频装置价格昂贵，技术要求较高，维护费用大，故障率高，因此信源电厂采用使用单绕组双速电机。这种电机是通过改变外部连接线从而改变通电绕组的极对数来达到改变电机转速的目的（如图所示）。
2.双速电机的应用原理
由循环水泵的性能曲线和比例定律得知，在较小范围内改变电机的转速（N），电机的效率（T）近似不变，而流量（Q）、扬程（H）、功率（P）与转速（N）则近似成一次方、二次方、三次方关系下降，在理论在可以做到改变较小的转速，降低较大幅度的功率，而流量及扬程下降幅度较小，从而实现节能的目的。将高速电机改为低速电机，转子圆周速度降低，轴承发热会减小。虽然电机因为转速下降而通风条件变差，但因为定子电流减小，定子的铜耗也会明显降低，发热量减小，所以不会造成电机整体温度的升高，在不大范围内改变水泵的转速，泵的效率近似不变，其性能近似关系为：Q1/Q2=ｎ1/ｎ2；Ｈ1/Ｈ2=（ｎ1/ｎ2）²；Ｎ1/Ｎ2=（ｎ1/ｎ2）³
通过以上的公式可以看出，速度n的立方和轴功率N成正比，在速度n降低幅度不大，轴功率则会大幅度的下降，而对扬程的影响并不是很明显，只有对循环水流量的影响造成最小。所以只有改变电机的定子转速即而可达到所需求的冷却水配套的参数指标。
3.循环水泵双速电机的调试
3.1直流电阻的测量
众所周知交流异步电动机要进行直流电阻的测量，由于双速电机绕组引出线的不同，看图可以知道仅仅测量WU、WV、UV的直流电阻是不够的。因为双速电机是通过从绕组中增加中间抽头，通入交流电后，由于定子绕组的极对数不同来改变电机的速度。所以每个中间抽头的直流电阻全部要进行测量，否则在三相中间抽头抽不均匀时，会导致高速或低速运行时三相电流不平衡，长期运行会导致每相绕组温度与铜耗不一样，不利于循环水泵的安全运行。
3.2综合保护装置注意事项
由于两种运行方式下，循环水泵电机的功率比较大。根据GBT14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，宜装设电动机纵联差动保护。综合保护装置为南瑞RCS-9627CN电动机测控保护装置。装置差动电流为I机端+I中性点，故接线方式为180°接线。由于双速电机高低速切换需要改变外部接线方式，故两种速度下所选取的电流互感器也不一样（如图一、图二所示）。
图二为高速16极接法（双Y）
CTA与CT1U1+CT1U2构成差动保护，保护10kV电缆和U相绕组（A相差动）；CTB与CT1V1+CT1V2构成差动保护，保护10kV电缆和V相绕组（B相差动）；CTC与CT1W1+CT1W2构成差动保护，保护10kV电缆和W相绕组（C相差动）。
在知道两种速度下选取的电流互感器后，还应注意该南瑞RCS-9627CN电动机测控保护装置差动保护只需要选取AC两相差流即可，即B相电流互感器的二次侧应封起来并接地。而且注意差动保护的中性点电流是由两个CT的二次侧一起构成，这里需要注意的是接线时，二次电流线应并联起来构成中性点侧电流，而不是串联。
相应的循环水泵高低速运行时综合保护装置的保护定值也不一样，需注意切换。
4.循环水泵双速电机节能的经济效益分析
由铭牌可知，循环水泵电机在低速运行时，功率比高速运行时少了1000kW，每小时可节约1000度电。假设一年按运行2000小时计算，年节约用电2000000度。按山东近年来燃煤电站上网电价0.3355元每度电来算，一年可节约67万元。由上可见，通过循坏水泵使用双速电机，节能增效作用十分显著。
5.结语
循环水泵使用双速电机，提高了机组用水调节的灵活性，可以单机高低速，一高一低，两高同时运行，丰富了循环水流量的调节方法，为循坏水系统的节能降耗提供了手段。循环水泵使用双速电机，使机组安全生产稳定、经济出效益、其各方面的出率、电量前后对比分析，节能降耗方面、而提高安全性、设备稳定可靠性。对机组的厂用电率有大的下降幅度，经济效益日益增长。所以改革推进企业管理创新、技术创新，是每个企业都应该加强的。
参考文献：
[1]许淑芳. 金桥热电厂300MW机组循环水泵双速改造节能分析[J]. 内蒙古石油化工，2010，36（16）：70-71.
论文作者:周萌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
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