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

　　圖范圍寬、結構簡單、功率因數(shù)高等優(yōu)點，一直是中、小功率變頻調(diào)速的首選方案，并己有大功率產(chǎn)品。如寶鋼引進的日本東芝公司生產(chǎn)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(nèi)亦有同類產(chǎn)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(diào)速器在不斷涌現(xiàn)。

　　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(shù)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(diào)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(diào)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(diào)節(jié)水栗機組轉速時，節(jié)電效果是明顯的。

　　由于變頻調(diào)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(diào)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(diào)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(diào)整機組的運行速度，實現(xiàn)機組的最優(yōu)運行。

　　冶金工業(yè)部自動化研宄院生產(chǎn)的高壓直接變頻調(diào)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(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，同時，可實現(xiàn)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(shù)字化控制等一系列關鍵技術，產(chǎn)品己達到了國際國內(nèi)先進水平。

　　該院第一臺同類產(chǎn)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(jīng)濟效益亦是十分可觀的。

　　盡管到目前為止，國內(nèi)大型電力排灌栗站還沒有應用變頻調(diào)速裝置的先例，但此技術己在國內(nèi)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(chǎn)的高壓直接變頻調(diào)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(diào)節(jié)栗機組采用變頻調(diào)速運行在技術上是完全可行的。

　　3泵站調(diào)速運行特性~3機組調(diào)速運行的主要目的是實現(xiàn)抽引和抽排的經(jīng)濟運行。內(nèi)澇嚴重時，需要在盡量短的時間內(nèi)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(diào)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(diào)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(xiàn)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(shù)為：Q水流道較短、形狀復雜，阻力系數(shù)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(diào)速特性。

　　按轉速上下限計算調(diào)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(nèi)的任一裝置工作揚程，機組最優(yōu)轉速及最優(yōu)調(diào)速比為：4.2調(diào)速抽引的經(jīng)濟效益高港泵站抽引集中在11月-次年3月份。根據(jù)潮位變化情況，這期間長江水位低于內(nèi)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(shù)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(diào)速抽引年節(jié)省電費為調(diào)速抽引、抽排年共節(jié)省電費R 5結論-3機組實現(xiàn)變頻調(diào)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(jù)計算，緊急時還可提速增加排澇流量近8m3/s，因而，實現(xiàn)變頻調(diào)速運行在經(jīng)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(diào)速用于年運行時間較長的同類型泵站，經(jīng)濟效益將更加明顯。