變頻調速在電廠節能中的運用

莊宇

摘要：電廠是一項高能耗工程，占我國總能耗的20%—40%。隨著社會的不斷發展，人們節約能源意識的不斷增強。為降低電廠在運行過程的電能消耗量，需要積極將先進的變頻調速技術運用到電廠節能工作中，有效降低電廠能耗量，充分發揮變頻調速器在電廠節能工作中的功效。

關鍵詞：變頻調速；電廠節能；運用方法

前言：

將變頻調速器運用到電廠的電能轉換環節，借助變頻調速器實施能源分配工作，能夠有效降低能源的消耗量，防止電廠在運行過程高額耗能。隨著社會的不斷發展，電廠逐步朝著自動化、智能化的方向發展，為進一步降低電廠運行過程能源的消耗量，通過將變頻調速器運用到電廠運行中，能夠有效改變電廠運行方式，進而達到節能降耗的目的，積極迎合持續發展理念。

一、變頻調速技術在電廠節能工作中的運用原理

變頻調速技術是一種變流變頻調速技術，容電力電子技術、微機技術、電動傳動技術等多種技術為一體，是一種高效調速方式，具有較強的綜合性與典型性，無附加轉差損耗這一典型特征。變頻調速技術充分利用整流橋達到工頻交流電壓轉化直流電壓的目的，并借助逆變器，將直流電壓轉變為電壓與頻率能夠調節的交流電壓，用交流電壓對電機電源產生驅動作用。將變頻調速技術運用到電廠中，電機能夠透過變頻調控技術從中獲取一定額度的電流、電壓，并將所獲取的電流、電壓運用到無極調速中。現如今，運用變頻調速技術能夠根據電機負載的變化情況，實現自動、平滑地減速或者是增速。

（一）變頻調速的基本原理

電動機的轉速及其輸入功率之間的關系為，n=60f（1-s）/p。其中，“n”代表電動機的轉速，單位為“轉/秒（r/s）”；“s”代表滑差率；“f”代表電動機的電源頻率，單位為“赫茲（Hz）”；“p”代表極對數。因電動機工作原理對技術具有決定作用，且這一作用是永恒不變的。通常情況下，電動機的頻率及其級數大體對感應式的交流電動機所產生的旋轉速率具有決定性作用。電動機級數值并非是一個具有連續性的數值，通過改變電動機的級數能夠改變電動機的頻率，但是對電動機的運行速度沒有任何的影響。運用變頻調速技術能夠在電動機的外部對電動機的運行速度進行調節，并在調節之后將電壓轉移到電動機中，從而實現對電動機轉速的控制工作。電廠節能工作中，通過運用變頻技術能夠有效達到節能、降耗的目的。

（二）變頻器的自動控制原理

變頻器在電廠節能工作中被廣泛運用。通常情況下電廠節能工作中均采用兩種對變頻器的控制方式，即手動控制方式與自動控制方式。絕大多數情況下，電廠節能工作中會選用自動控制方式。自動控制方式所運用的電流型號通常為15mA，通過運用閉環控制方式即可滿足對變頻調速器實施自動控制要求。對流量進行監控的儀表一旦發生變化即可將流量變化型號轉移到設備的控制終端，從而實現對設備終端的控制工作，進而改變電動機的運轉速度，落實電動機的流量控制工作。按照電廠建設要求，可運用溫度控制、電壓控制或者是其他型號控制方法對變頻器設備實施控制工作。

二、變頻調速技術在電廠節能中的應用優勢

（一）調節電動機轉速

運用變頻調速技術能夠更改交流電動機定子繞組的供電頻率，從而對供電頻率與供電電源進行控制，最終達到調節電動機轉速的應用效果。在電動機負載改變的環境下，變頻器系統能夠實現對速度的自動調控，從而達到自動增速、自動減速、平滑增速或者是平滑減速的目的，有效降低電動機在運行過程噪音量。在低速狀態，運用變頻調速技術不僅能夠增加電動機的轉矩，還能夠防止電動機產生共振現行，保證電動機運行的穩定性與安全性，延長機電設備的使用壽命。

（二）降低機電維護成本

通常情況下設備啟動環節會形成較大的電流，變頻調速設備的軟啟動功能能夠對該環節所形成的大電流進行控制，使電流能夠被控制到額定電流之內，有效降低電流對電網、機械的沖擊力，提高機電運行的穩定性，最大程度上降低機電維護成本。

（三）優化設備運行工藝

變頻調速在電廠中的運用，其改造工藝十分簡單，且具有較高的可行性，能夠近期運用到傳統異步電動機上，實現對舊設備的改造與優化，耐用性、可靠性與簡單性等特點尤為突出，在后期運維過程十分方便，擁有顯著的節能效果，同時滿足電廠運行技術的各項要求，有效降低機械在運行過程的磨損程度，保證設備的完整性，為電廠運行提供良好的設備基礎。

三、變頻調速在電廠節能工作中的運用

基于電廠運行現狀，對電廠節能降耗的各種需求進行分析，本文將以某火力發電廠為例，對變頻調速技術在電廠節能中的運用進行具體分析與探討。

（一）變頻調速的節能分析

火力發電廠運行中涉及諸多運行設備，能量消耗量相對較大，通過將變頻調速器運用到火力發電廠中，對電廠運行過程過度消耗的能量進行控制，以此達到節能降耗的目的。變頻調速技術在火力發電廠中彰顯節能降耗作用的表現有很多，例如若火力發電廠的電能產值為400MW，火力發電廠的整個發電環節需要運用2臺凝結水泵，電動機的功率大于1000KW；2個引風機，電動機的功率大于2500KW；2個送風機，電動機的功率大于475KW；3個水泵，電動機的功率為1100KW；4臺排粉風機，電動機功率為850KW。火電廠在運行過程，每一個設備均處于最大負荷的運行狀態，但是在實際運行過程每一種設備均無法滿足火電廠發電的根本要求，通過運用變速調節技術，能夠嚴格按照火電廠各項負載設備的實際情況，將公路科學分配到每一個負載設備上，實現對設備運行環節的優化與整合，從而達到節能降耗的目的。

（二）變頻調速在風機中的節能運用

將變頻調速運用到風機中，首先需要構建分級變頻系統運行方案，制定分級變頻系統框架，明確變頻器的硬件電路。通常情況下，電廠分級系統均運用變頻器、顯示器操作面板、西門子PLC以及其他相關分級設備。風機運行環境下，先運用西門子PLC對數據信息進行收集；在低負荷環境下，借助低速單個風機實施運行活動，降低工作效率，達到節能降耗的目的。若風機處于高負荷運行環境，對空氣的需求量必然真假，導致風機出風口受到影響，由西門子PLC將低壓信號傳輸出去，使變頻器實現對風機送風能調節的目的。另外，在實際工作中，可根據風機對空氣量的實際需求，對多個風機進行同時調節。

現如今，電廠風機中所運用到的變頻器系統均采用交直交變電壓變頻電路，主電路主要由整流橋、濾波電路、ICBT塔尖的逆變電路等多種部件所構成，由DSP作為變頻器的主控芯片對風機實施各項控制工作。

變頻調速技術在風機中的應用優勢有很多，例如電廠風機正常運作時，受多種因素的影響，風機無法嚴格按照預定參數開展運行工作。一般情況下，電廠風機工作過程會消耗大量的電能，且這些電能無法得到充足的利用，從而造成資源的浪費。運用變頻調節技術對電廠風機實施變頻改造，能夠有效節約電廠電能，從而達到節能降耗的目的。

四、總結：

通過將變頻調速技術運用到電廠節能工作中，能夠有效達到節能降耗的目的，積極迎合可持續發展理念，在節約能源的同時降低機械運行對設備的沖擊力，切實保證解析設備的完整性與穩定性，為電廠創造一個良好的運行環境，為后期維護工作提供極大的便利，實現對傳統運行工藝的優化與整合，推動電廠的改革與創新，推動電力生產企業的發展。

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