一、概述

目前，在我國電源結構中，火電裝機容量占74%，發電量占80%;因此火電機組及其輔機設備的節能改造工作是非常重要的。火電廠中的各類輔機設備中，風機水泵類設備占了絕大部分，而在國民經濟高速發展的當代，火電機組調峰力度也隨之加大，這些機組的負荷變化范圍很大，必須實時調節風機水泵的流量，蘊藏著巨大的節能潛力。目前調節流量的方式多為節流閥調節，它并不能大范圍調節電動機的輸出功率，所以浪費了大量的能源。隨著世界能源危機影響范圍越來越廣，人們對節約能源的意識也越來越強，我國在電力行業的改革為適應新形勢逐步的深化。降低發電成本，提高單位能耗的發電量，已成為各火電廠努力追求的經濟目標，要求也越來越迫切。而采用變速調節風機和泵類達到節能目的，已成為共識。

另外，交流高壓電機的直接起動會產生巨大的電流沖擊和轉矩沖擊，在很短的起動過程中，轉子籠型繞組及阻尼繞組將承受很高的熱應力和機械應力，致使籠條的端環斷裂。而且能造成定子繞組絕緣的機械損傷和磨損，從而導致定子繞組絕緣擊穿。直接起動時的大電流還會引起鐵芯振動，使鐵芯松馳，引起電機發熱增加。由于變頻器可以做到起動轉矩高且平滑無沖擊，對延長電動機的使用壽命，減少對電網的沖擊，保證機組正常運行是很有必要的。還有現在電廠的自動化程度不斷提高，運行工藝對輔機設備的控制性能的改善也是十分迫切的，例如在燃料控制系統中，采用精確度很高的變頻調速可以大幅度地改善爐內的燃燒工況，從而節煤、節水，并可節省這些物料的運輸、處理能量等。有更精準的設備是必然會出現更優良的工藝，從而生產效率，這已不再簡單地局限在節能的范疇。

本文針對電廠泵類輔機的電動機實際運行工況，介紹變頻改造案例。

二、宣威電廠凝結水泵簡介

在汽輪機內做完功的蒸汽在凝汽器冷卻凝結之后，集中在熱水井中，這時凝結水泵的作用是把凝結水及時地送往除氧器中。維持凝結水泵連續、穩定運行是保持電廠安全、經濟生產的一個重要方面。

監視、調整凝汽器內的水位是凝結水泵運行中的一項主要工作。在正常運行狀態下，凝汽器內的水位不能過高或過低。當機組負荷升高時，凝結水量增加，凝汽器內的水位相應上升。當機組負荷降低時，凝汽器內水位相應降低。

國電云南宣威電廠凝結泵電機為6kV/1000kW電機，設計時有較大裕量，每臺機組配備二臺凝結泵，一臺運行，一臺備用。為安全起見要求變頻器可以在兩臺電機間切換運行，并保留電機原有的進線開關。

三、運行分析

相關數據實測結果如下：

表1工頻和變頻調速凝結水泵的輸入功率對比

由于凝結水泵在設計時留有很大余量,實測結果50%負荷時節能率為70%，滿負荷時節能率也達15%。節能效果十分明顯。同時，電機變頻啟動時，啟動電流平穩上升,電機啟動非常平穩。

四、節能效益計算

全年發電機組運行時間按7200h計算，其中雙泵運行時間和單泵運行時間各占一半，發電機組滿負荷、80%負荷、70%負荷、50%負荷運行時間均為1800h，電費成本為0.2元/度。

機組滿負荷時，在變頻泵運行情況下，年至少節省電費：67320元

機組80%負荷時，在變頻泵運行情況下，年至少節省電費：90000元

機組70%負荷時，在變頻泵運行情況下，年至少節省電費：202500元

機組50%負荷時，在變頻泵運行情況下，年至少節省電費：315000元

在滿負荷全年運行至50%負荷全年運行情況下，投入一臺北京合康億盛公司生產的國產高壓變頻器后，全年可節約電費平均達674820元左右。