發電廠循環水泵電機單繞組雙速改造的應用

王治湖

（蘭州市政建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

1 引言

大型立式異步電動機在發電廠中主要用作拖動循環泵的原動機，循環水主要是供凝汽器用。某發電廠循環水泵電機采用的是6kV高壓大型立式異步電動機。由于季度不同，水溫也隨之變化，因此凝汽器所需水量要作相應變動，為此將電機的繞組接線方式進行改造，使其變為雙速電機，再根據各季節氣溫條件的改變，來變更電機的繞組接線方式，進而達到改變電機轉速，以達到水量的調節，從而達到節能的目的。

2 改造方法

此次變極改造按循環水泵運行的要求和方式采用換相變極法，具體在改造設計時，以高轉速檔為基本極，進行對稱軸線優化，得到低速檔的單繞組雙速的要求，并在電機雙速改造同時，在機座適當部位，設置雙速切換的接線盒，分別為二種不同極數的變換提供接線連接，切換時只須改變接線端子上的連接片即可，整個電氣系統可不必變動。

根據原電機定子槽數，原電機定子繞組參數（線規、匝數）、現場運行所需的接線方式，重新計算電機電磁方案，確定新電機繞組參數（線規、節距）、接線方式（2Y、△），新定子繞組需兼顧高低速性能。

定子繞組采用真空浸漆（VPI工藝）；增加改極接線盒，改變接線柱的連接方式，可實現不同轉速的運行。

3 電機改造所遵循的標準

GB755旋轉電機定額和性能；

GB1032三相異步電動機試驗方法；

GB10068.1.2 旋轉電機振動測定方法及限值；

GB10069.1.2 旋轉電機噪聲測定方法及限值；

GB／T13957大型三相異步電動機基本技術條件；

DL／T596電力設備預防性試驗規程。

4 電機型號及參數

4.1 改造前電機的型號和參數

電機型號：YL1800－14

額定電壓：6000V

額定功率：1800kW

額定電流：216A

額定轉速：424r／min

定子接線：Y

絕緣等級：F級

工作制：S1

4.2 改造后電機的型號和參數

型號：YL1800－14／16

電壓：6000V

功率：1800／1200kW

電流：216／151.3A

轉速：424／371r／min

定子接線：2Y／△

絕緣等級：F級

工作制：S1

5 電機改造后的接線方式

圖1 電機改造后的接線圖

圖1所示為電機改造后的接線圖。改造后電機用一個接線盒，分別為二種不同極數的接線連接方式，切換時只須按圖1改變接線端子上的連接片即可，整個電氣系統可不必變動。

6 改造后達到的節能效果

由離心泵相似定律知，在不大范圍內改變泵的轉速，泵的效率近似不變，其性能近似關系為：

Q1／Q2＝n1／n2H1／H2＝（n1／n2）2

P1／P2＝（n1／n2）3

其中：Q1、H1、P1，Q2、H2、P2分別表示轉速 n1和n2水泵的流量、揚程和功率。

改造后的節能效果：

電機的高速檔為14極，轉速為424r／min，改造后電機低速檔為16級，轉速為371r／min。

16 極水泵所需功率＝（14／16）3×1800＝1205.9kW，電流將降低到151.3A。

高、低運行電流差值△I＝216-151.3＝64.7A。取 cos￠＝0.75

低速運行較高速運行日節電能約為：

W＝1.732×6×64.7×0.75×24＝12102.5kW·h

7 結論

由以上計算可以看出改造后電動機的節能效果非常明顯，在較短時間內就可以收回改造成本，所以循環水泵電動機的單繞組雙速改造非常必要。

［1］劉竟成.交流調速系統［M］.上海：上海交通大學出版社.

［2］王毓東.電機學［M］.杭州：浙江大學出版社.

［3］胡崇岳.現代交流調速技術［M］.北京：機械工業出版社.