• 關鍵詞： 變頻調速
• 摘要：圖范圍寬、結構簡單、功率因數高等優(yōu)點，一直是中、小功率變頻調速的首選方案，并己有大功率產品。本文介紹了大型泵站變頻調速運行可行性分析。

　　圖范圍寬、結構簡單、功率因數高等優(yōu)點，一直是中、小功率變頻調速的首選方案，并己有大功率產品。如寶鋼引進的日本東芝公司生產的高爐風機同步變頻起動裝置就采用了交-直-交方案，容量48MW，電壓10kV.國內亦有同類產品。其特點是低頻脈動大，高頻性能佳。

　　當然，還有許多新型的交流變頻調速器在不斷涌現。

　　如串聯(lián)多重化變頻器，采用串聯(lián)多重化技術，可使輸入、輸出電壓、電流波形達到近乎完美的程度，功率因數超過0.95，系統(tǒng)效率達98%以上，電機效率也明顯提高。目前裝機容量己達7500kW，電壓達7200V. 2.2栗站采用變頻調速運行的技術可行性如前所述，高港栗站1~3機組采用的是半調節(jié)軸流栗，在揚程動態(tài)變化情況下，無法滿足機組優(yōu)化運行的要求。水栗是風機類負載，當運行轉速稍有變化時，其輸出流量、揚程，特別是功率就有較大變化，其比例關系如下式所示?？梢?，軸功率隨轉速的三次方關系變化，所以，采用變頻器調節(jié)水栗機組轉速時，節(jié)電效果是明顯的。

　　由于變頻調速裝置的動態(tài)跟蹤性能優(yōu)越，當上下游水位變化而使機組的運行工況偏離高效區(qū)時，能動態(tài)調整機組的運行轉速，使機組仍然運行于高效區(qū)。

　　同時變頻調速裝置亦能在定流量或最大流量要求前提下，當上下游水位發(fā)生變化時，及時調整機組的運行速度，實現機組的最優(yōu)運行。

　　冶金工業(yè)部自動化研宄院生產的高壓直接變頻調速裝置（ARIVERT-HS）專門用于由高壓同步電動機拖動的大容量風機、水栗速度調節(jié)控制系統(tǒng)中，同時，可實現同步電動機的軟起動。其結構框圖如所示。

　　變主機接線。另外，它解決了高壓晶閘管串聯(lián)、高壓晶閘管變流柜結構、高低壓信號檢測傳輸、數字化控制等一系列關鍵技術，產品己達到了國際國內先進水平。

　　該院第一臺同類產品于1997年10月在廣東凡口鉛鋅礦800kW、6kV礦井通風機上順利投入了運行。不到11個月便收回了全部投資，其經濟效益亦是十分可觀的。

　　盡管到目前為止，國內大型電力排灌栗站還沒有應用變頻調速裝置的先例，但此技術己在國內外大量應用于大型軋鋼機、大型風機的大功率低速同步電動機中。水栗與通風機是同類負載，高港栗站主機亦為大功率同步電動機，而且冶金工業(yè)部自動化研宄院生產的高壓直接變頻調速裝置是專門用于大功率低速高壓同步電動機的，其具備的性能特點亦非常適合栗站的情況。所以，高港栗站葉片半調節(jié)栗機組采用變頻調速運行在技術上是完全可行的。

　　3泵站調速運行特性~3機組調速運行的主要目的是實現抽引和抽排的經濟運行。內澇嚴重時，需要在盡量短的時間內排除澇水，效率成為次要因素，可以利用電機的富裕功率適當提高轉速，增大排澇流量?？紤]到水栗效率及安全性，確定調速比='/e =0.6~1.05，其中'為工作轉速，e為額定轉速，e；150r/min，則調速范圍為90~157.5r/min，對應電源變頻0.葉片角額定轉速時栗裝置揚程、效率、功率性能曲線為（由裝置模型試驗換算而得）：該裝置采用電流型逆變器，適用于對動態(tài)要求高的場食〗主回路不需附加任何設備就現電機四u. A1；。：。+象限fc2此性能1適備向需改shingHouse-Allnghts嚴紫4膣塍F最優(yōu)工況點/的參數為：Q水流道較短、形狀復雜，阻力系數難以準確計算，無法將泵性能與其分開，可將其看成水泵的一部分，將比例律直接用于裝置調速特性。

　　按轉速上下限計算調速性能，使實際工況與額定轉速最優(yōu)工況！相似的裝置最高和最低工作揚程為：-4.631m范圍內的任一裝置工作揚程，機組最優(yōu)轉速及最優(yōu)調速比為：4.2調速抽引的經濟效益高港泵站抽引集中在11月-次年3月份。根據潮位變化情況，這期間長江水位低于內河水位累積時間約90天，考慮長江水位高時可自引，確定年抽引天數為60天，按設計要求，1-3機組抽引流量100m3/s，則總抽水量=5.184x108m3.抽引揚程0.70-1.90m，最低揚程Hymin形，設兩種情形抽水量之比與揚程范圍之比相等，則采用與4.1相同的計算方法，得調速抽引年節(jié)省電費為調速抽引、抽排年共節(jié)省電費R 5結論-3機組實現變頻調速后，抽排裝置效率平均提高3.75%，抽引裝置效率提高16.62% -21.18%，年節(jié)省電費50多萬元。估計高港泵站變頻設備及實施費用約需400萬元，按靜態(tài)計算不到8年即可賺回投資，以后每年節(jié)省運行費用50多萬元。而且據計算，緊急時還可提速增加排澇流量近8m3/s，因而，實現變頻調速運行在經濟上是可行的，并且增大排澇流量還可帶來一定的社會效益。若變頻調速用于年運行時間較長的同類型泵站，經濟效益將更加明顯。