600MW機組循環水泵電機單、雙速切換改造

摘要：一期600MWX2機組C循環水泵電動機為3500kW／6kV高壓電動機。對C循環水泵電機改為雙極（16/18）電機。此設備需實現高/低兩組運行調速控制循泵水的流量，并對該設備采用電極調速，大量降低電力生產中的電耗，解決降低能耗，降低廠用電率，而達到節能改造的目的。

關鍵詞：高壓電機 廠用電率 雙速切換 節能降耗 改造

0 引言

火電發電廠隨著行業發展的不斷深化改革，加快企業改革經濟發展的步伐，不斷深入科學發展理念與節約能源降低廠用電量的思路，確保我廠廠用電量每年能下降廠用電率為主要生產目標。結合本公司發電機組設備的運行方式，把握輔機設備節能降耗納入到設備改造工作中，一次性投資，實現持久性節能省電，充分發揮設備出率運行穩定的可靠性；從而提高企業經濟效益，降低發電成本及廠用電率，為我廠企業經濟發展著重對設備出率和電量損耗而改造設備，從而使設備低電耗高出率作為我廠長期關注并不斷完善的主要目標。

1 循環水泵電機設計選型參數配制問題

1.1 600MW共二臺機組，循環水泵是機組的主要輔機設備之一。其中600MWX2機相配套A、B、C、D四臺公用，在兩臺主機組運行中，除了夏季以外，一般投運兩臺輔機循泵高壓電機，每投入電機工作時不能得到80%出力，循環水泵的實際功率參數和現場的實際情況出率相差很大，而產生的電量不會減少，這樣造成廠用電率升高，使循環水泵無法在最佳工況點運行。水泵的運行流量效率往往很低，如果從水泵葉輪的性能曲線進行修正，更換新的葉輪，以提高水泵的運行效率。那么循環水泵在全廠各種運行條件下連續供給冷卻水至凝結器，以帶走主機及給水泵小汽輪機所排放的熱量，并向開式冷卻水系統提供冷卻水。同樣對機組真空系統運行方式影響很大；另一方面，其電機功率較大，電耗消耗高。因此大量降低電力生產中的電耗，有著十分重大的意義。

1.2 如果循環水泵遠離最佳電機做功運行，需泵部葉輪進行改造，可以更貼近最佳工況點運行，從而達到節能降耗的目的。那么這樣的投入切不符合實際，因在實際運行中，輔機循環水泵是全開出口門閥，并且往往用調整水泵運行臺數的方式來滿足不同水溫和熱負荷的需求，只能使循環水泵不能長期運行在完全出率達到滿足機組的正常出率，遠離電機泵部出廠設計出力，降低運行效率和使用壽命，從而對電廠的安全和經濟效益帶來影響為提高水泵運行效率，必須改裝電機的極速調整泵部運行的出率。

2 改造設備情況

2.1 一期#1、#2機組循環水泵系統共有4臺循環水泵高壓電機，正常運行時是一臺在冬季是二臺。因此決定將C循環水泵改為雙極（16/18）電機。

2.2 循環水泵電機轉速的節能降電量的措施根據循環水泵的流量Ｑ、揚程Ｈ、軸功率Ｎ與轉速ｎ的關系：

Q1/Q2=ｎ1/ｎ2；Ｈ1/Ｈ2=（ｎ1/ｎ2）2；Ｎ1/Ｎ2=（ｎ1/ｎ2）3

通過以上的公式可以看出，速度n的立方和軸功率N成正比，在速度n降低幅度不大，軸功率則會大幅度的下降，而對揚程的影響并不是很明顯，只有對循環水流量的影響造成最小。所以只有改變電機的定子轉速即而可達到所需求的冷卻水配套的參數指標。

2.3 依據其它發電廠采用了各種方式改變循泵的轉速方法達到其節能的目的。如：增設變速箱、液力偶合器、電氣設備中加裝調壓變頻裝置等。便于循泵設備均有各自的效率，但沒能使循環泵電機降低所消耗能量，即使得到降低泵組效率并不能達到它出率降低而減少電量，反而增加了資金的投入，則正反相抵消，節能和降低出率的效果不是最佳。其次設備占用場地空間大，使循泵整套組合過于結構復雜，不便于設備的檢修維護工作量而增加。又因冷卻水量并必須按要求無極變速。往往在夏季與秋季之差，最多增加春秋季為一檔即能滿足機組發電運行實際需要。因此，將改變電機繞組的極性對數的變極后調速電機達到實際理想效果。便于設備的運行穩定可靠性、出率高、不占場地、成本投入少，且易于改造現有的電機極性成為雙速電機。

3 實施方案與效果

3.1 C循環水泵高壓電機在電機修理廠進行高、低速線圈改造安裝接線。

3.2 6kVⅡA段配電室內配置電源6kV真空斷路器#2205開關、一期循環水泵房內配置兩把高壓轉換刀閘及裝配在切換柜內和原有位置安裝高壓電動機。

3.3 6kVⅡA段配電室內#2205斷路器配置綜合保護、循環水泵配置雙套差動保護。

3.4 差動保護裝置回路裝有信號燈，能顯示故障動作信號和裝置故障信號；在進線端裝有一套帶電顯電裝置，顯示切換柜的進線電源狀態；在電機的高低速繞組前，裝有兩套帶電顯電裝置，顯示電機的高低速運行狀態。

3.5 將循泵電機繞組改造的高壓電機變極成為雙速電機，發電機不滿負荷運行或一臺機組運行時，那么啟動調極循泵得到運行出率較高，從而達到較理想的節能效果。

3.6 根據參數選擇更接近合理分配，再加上電機繞組的極數改變18極變換成16極雙速電機轉動，即可滿足實現雙速高效的運行方式。同時，還可在運行之后。通過實測循環管道流量的阻力，重新微量進行改進泵部的性能．使期達到理想運行效率，長期處于最佳運行狀態。所以說，高效雙速循環水泵既是需要的，又是可以實現的。

4 循環水泵電機改造后的經濟分析

對其性能指標、投資費用、效益、投資回收作出綜合比較：一天節省電量計算為：IUcosΦ/1000h=1.732×6000×50×0.87/1000×24=10849.248。

I→電動機節省的電流；50A；U→電動機額定電壓；6000V；→約等于1.732；cosφ→電動機功率因數，約等于0.78。

一天24小時的節電率為：節電率=W－W，/W×100%=1.0849248/1440=0.075%，一年運行小時按2000小時數計算，年增加上網電量折價為：2000÷24×10849.248×0.41＝370682.64元。

那么每天可節省標準煤量數為：0.075×3.3＝0.248（克）。

由上可見，通過進行循環水泵高度壓電機雙速、雙極改造，節能增效作用十分顯著。

5 結束語

對一期運行機組匹配的C循環水泵電機進行雙速、雙極改造，達到節能降耗、提高經濟效益目的。

使機組安全生產穩定、經濟出效益、其各方面的出率、電量前后對比分析，節能降耗方面、而提高安全性、設備穩定可靠性。對一期機組的廠用電率有大的下降幅度，經濟效益日益增長，所以企業作為節能降耗，改革推進企業管理創新、技術創新，進一步加強機組的技術改造力度，努力為我廠機組的技術管理、節能水平已達更高層次。

通過進行循環水泵電機雙速、雙極改造，達到了節能降耗的目的，如此之外還大大降低現場的噪聲，改善職工工作環境和減少職工的勞動強度。

參考文獻：

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