尹建
济宁金威热电有限公司 山东济宁 272300
摘要：电厂朝着智能、自动化的方向发展，为了降低运行能耗，落实变频调速的应用，改进电厂的运行方式，促使其达到节能降耗的目的。变频调速为电厂运行提供了节能的保障，实现节能目标，保障电厂节能运行的积极性。
关键词：变频调速；电厂能耗；节能降耗；能源分配；节能原理；
电厂是高消耗的运行项目，在我国总能耗中占有20%～40%的比重。我国在电厂运行中提出节能降耗的思想，用于约束电厂运行的能耗。电厂为了遵循节能应用，引入了变频调速的方法，科学地控制电厂能耗，体现变频调速在电厂中的节能作用。
一、变频调速技术的节能原理
变频调速可以控制电厂运行中的风机、泵机等设备，通过对运行参数进行优化，达到资源节能的目的。变频调速在电厂节能中发挥重要的作用，促使变频调速在电厂中实现节能，分析变频调速的节能原理。
1.变频调速的基本原理。近几年，变频调速在电厂速度调节节能中表现出较高的效益，改善了电厂阀门等设备的控制方式，实现高水平的节能控制，确保变频调速在电厂节能中的积极性，变频调速在电厂中的控制节能，也是遵循一定的节能原理，随着电厂运行的发展，变频调速的节能转型为自动控制，利用电信号的方式满足变频调速节能的自动化需求，而且自动控制节能的效益高，其可准确地传输变频调速的信号，直接改变电厂机械设备的运行方式，不需要电力人员进行手动更改，具有时效性的优势。变频调速节能中，涉及到流量、扬程等多个因素，系统分析机械设备中各个因素之间的连接。变频调速在电厂阀门、开关中的应用，发挥速度调节的节能作用，此类节能策略的原理是：变频调速主动改变阀门等的工作方式，合理控制电厂机械设备的参数，通过阀门间接控制电厂运行，而且电厂节能运行中引入了变频调速器，符合电厂阀门等设备的节能需求。
2.变频器的自动控制，变频器在电厂节能的应用中，大多数的变频器均采用了2种控制方式，即自动控制以及手动控制。但是大多数情况下，均采用自动控制的控制方式，自动控制信号一般会采用15mA的电流信号，此外，采用闭环控制的可以更好地满足变频调速器的自动控制要求。监控流量的仪表通过变化从而将信号传递给设备的控制终端，最终设备的控制终端控制电动机的转速从而来改变流量。根据电厂的建设需求，最终的变频器设备可以采用压力控制、温度控制或者各种信号的控制。
二、变频调速技术的优点
电厂设备中变频调速技术是一种基于电力电子的自动化技术，变频调速器设备就是利用计算机、单片机等相关的核心处理器从而对电厂电气设备的工作情况进行相应的调整，如，变频调速器可以在电机的外围对电厂的电机外围电压进行控制，最终输送到电机内部的电压正好满足当前电机的转速诉求。最终起到了比直流电机以及交流电机调速等调节转速方式更好的控制效果。根据变频调速器可以在多种电厂设备中进行应用，通过对电机等设备的外面进行电力调控最终起到了控制电压从而控制电机等设备的速率问题。目前该技术已经广泛的应用到了电厂的生产中，如，风机、水泵等设备均属于高消耗的电气，此类电气在电厂生产过程中消耗可以占据了整个电厂电力消耗的1/2以上。因此，将变频调节器配备到电厂风机以及水泵等设备上来可以及其有效的进行节能，降低整个电厂1年的电力消耗。
三、变频调速在电厂节能中的应用
1.变频调速的节能分析。火力发电厂中的运行设备比较多，能源消耗的规模非常大，火电厂积极引进变频调速，用于控制运行消耗，实现节能降耗的目的。变频调速在电厂节能中起到关键性的作用，其可应用在多项电厂工艺中。综合分析变频调速在该火电厂中的节能状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆假设火力发电厂的电能产值是300MW，整个发电的过程中需要两台引风机，功率≥2500kW；两台送风机，功率≥1600kW；两台凝结水泵，功率≥1000kW；两台电机，功率≥475kW；3台水泵，电机功率=1100kW；4台排粉风机，电机功率=850kW。火电厂运行时，所有的设备均处于最大的运行状态，实际各项设备并不需要达到最高功率即可满足火电厂的需求，此时可以通过变速调节，按照火电厂的负载分配设备的运行功率，优化设备的运行，进而实现节能降耗。
2.变频调速在风机中的节能应用。变频调速在火电厂风机中表现出明显的节能效益。该火电厂选择了无静压风机，风机运行时的流量，与转速保持正比变化的规律，同时和运行功率存在比例关系，为变频调速的应用提供可靠的条件。例如：该火电厂在风机运行中使用变速调节器，利用变速调节的原理，提升风机运行的节能水平，变频调速器的应用，需要改造火电厂的风机运行，当变频调速器投入到风机运行过程中时，如果火电厂需要风机提供原有能耗的50%，表明风机需要节约50%的能耗。可以调整风机的能量，根据能耗与能量的关系，风机能量调到原来的80%，就能供应相关的能耗，体现变频调速器在风机中的节能降耗，而且变频调速器的节能改造较为便捷，不会对火电厂的运行造成任何影响。变频调速在电厂中的应用，基本能够根据能源的实际需求规划能耗，合理分配能耗与额定能耗，不需要长期维持额定能耗的工作状态，以电厂的实际能量为主，由此体现变频调速对额定能耗的调节作用，很容易在电厂中实现节能运行。
3.变频调速在泵机中的节能应用。变频调速在泵机中的节能不同于风机，因为泵机本身受到静压值的影响，需要根据泵机的节能标准，实行高压与高频的控制，所以应该按照泵机的实际设计节能方案，落实变频调速的应用，进而达到节能的目标。按照变频调速的节能原理，实行泵机的节能改造。变频调速在泵机中的节能依据是：
n1=60f1/p
n=n1（1-s）-60f1（1-s）/p
式中：f1为定子频率；p为磁极对数；s为转差率。以此为基础，设计变频调速在泵机中的节能方案。首先隔离变压器，结合泵机中的电阻运行，完成高压分割部分，促使变频调速在泵机中具有节能的保障，以免节能设计中出现矛盾；然后在变频调速的作用下，对泵机的器件进行优化处理，最主要的是实现整流与叠加，维持泵机中的高压运行方式，变频调速的过程中会将高压补给到泵机运行中，提高泵机的工作效率，规避潜在的能源浪费；最后结合该电厂泵机运行评价变频调速的节能应用，强化泵机系统的可靠性，优化变频调速的应用。火电厂将变频调速应用到泵机运行中，相比前期能耗降低了30%，体现变频调速在泵机中的节能作用。
四、变频调速在电厂节能中的应用维护
1.变频器的运行环境中灰尘较多，长时间运行会影响单元柜上的金属滤网过滤器的通风效果。正常运行时，过滤器气流方向从柜外到柜内，将用一张A4纸放在柜的进风口，纸张应吸附在柜上，从而证明变频器通风正常。滤网积尘比较多时，会造成变频器内温度升高。因此应根据运行环境的情况，将清洁变频器滤网作为一项定期工作。在夏季高温天气，应缩短变频器滤网的清洁周期。
2.为了使变频器能长期稳定运行，避免因变频器故障造成设备停运等异常，应结合电动机的大小修，对变频器进行预防性检查维护。在每次的预防性检查维护时，应打开变压器及功率单元的柜门，清理柜内灰尘，紧固变压器进出线电缆、功率单元进出线电缆、控制电缆。
3.变频器控制柜面板上有一紧急停止按钮，只有在出现“人身安全”、“变频器内部绝缘击穿、爆炸、着火”等紧急情况下，才能操作“紧急停止按钮”，将变频器分闸。正常运行时，严防人员误碰。
变频调速在电厂节能中占有很大的影响比重，越来越多的电厂注重变频调速的应用，通过变频调速控制电厂运行过程，全面推进节能工作的进行，体现变频调速在电厂节能中的应用效益，进而完善电厂的节能运行。
参考文献：
[1]王俊．变频调速在电厂节能中的应用．2016.
[3]魏吉．浅谈变频调速在电厂节能中的应用．2016.
论文作者:尹建
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
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