1、改造方案

本次改造主要是根據企業電機系統設施的現狀和存在的問題，針對電廠系統特點，對#3、#4、#5、#6鍋爐引風機、一次風機、二次風機共計12臺(電機總裝機容量3900KW)6KV電機進行變頻節電技術改造，采用高壓變頻調速技術，根據工況需要，控制電機的轉速，來調節風量的變化，以替代落后的擋板調節方式，以減少電能損耗。同時，風量的變化由非線性改善為線性，使得爐膛的燃燒效能控制變得更及時、精確。從而達到節能降耗和提高自動化程度的雙重目的。本次節電技術改造新建一座高壓變頻室、增加變頻調速裝置12臺、DCS控制系統、、通風系統及配電設施。

1.1變頻器選型

近年來已有很多大中型電廠采用變頻技術進行節電技術改造的實例，實踐證明不但節電效果明顯，而且提高系統的安全性，不存在運行風險。此次節電技術改造設備選用原則，變頻技術先進，成熟可靠。選擇雷奇節能科技股份有限公司生產的LOVOL系列高壓智能節電裝置(變頻器)，該產品由移相變壓器，功率單元和控制器組成。高壓變頻器采用模塊化設計，互換性好、維修簡單，噪音低，諧波含量小，不會引起電機的轉矩脈動，對電機沒有特殊要求。高壓變頻調速系統的結構圖如下：

1.2電氣改造方案

采用一拖一自動旁路控制，實現變頻/工頻自動切換。旁路柜在節電器進、出線端增加了兩個隔離刀閘，以便在節電器退出而電機運行于旁路時，能安全地進行節電器的故障處理或維護工作。旁路柜主回路主要配置：三個真空接觸器(KM1、KM2、KM3)和兩個高壓隔離開關K1、K2。KM2與KM3實現電氣互鎖，當KM1、KM2閉合，KM3斷開時，電機變頻運行;當KM1、KM2斷開，KM3閉合時，電機工頻運行。另外，KM1閉合時，K1操作手柄被鎖死，不能操作;KM3閉合時，K2操作手柄被鎖死，不能操作。自動旁路控制結構圖如下：

1.3系統控制方案

(1)本地控制：利用系統控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。(2)遠程控制：變頻器與DCS系統連接，進行數據通訊，使運行人員通過DCS系統畫面對變頻器的工作電流，運行狀態及故障信息進行監控，由DCS實現控制。

1.4系統散熱方案

設備自身發熱量較大，運行環境的溫度和濕度會影響設備的穩定性及功率元件的使用壽命，為了使變頻器能長期穩定和可靠地運行，采用室內空調冷卻方式，滿足設備對溫度和濕度的要求。

2、變頻改造效果分析

2.1節電效果

節電改造前，鍋爐正常工況下引風機檔板的平均開度在70-80%左右，二次風機在35-45%左右。采用落后的檔板調節控制方式，用電量高居高不下，影響機組的經濟運行質量。本次節電改造于2012年10月安裝調試完畢，經過一段時間的運行測試，以3#鍋爐引風機為例，原工頻電流由平均49.5A下降到變頻后的36-39A，功率因數由0.8左右提高到0.95左右。從12臺改造后的風機運行情況看，完全能夠滿足鍋爐運行工藝的要求(主要是風壓、風量、加減風的速率等)。運行后一年的電表數據表明，經過變頻改造后12臺風機總計節電量為280萬KWh，比擋板調節控制方式節能率達到23%，節能效果十分顯著。并且電機在啟動、運行調節、控制操作等方面都得到極大的改善。

2.2其它效果

(1)采用變頻調速控制后，杜絕“大馬拉小車”現象，既提高了電機效率，又滿足了生產工藝要求;

(2)采用變頻調速控制后，由于變頻技術裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數，功率因數由0.8左右提高到0.95以上，提高了有功功率，減少了設備和線路無功損耗;

(3)實現了電機的軟啟動，避免了對電網的沖擊，提高了系統的可靠性，延長了設備的使用壽命;

(4)減少風機葉片和軸承的磨損，延長大修周期、節省維修費用。風機、管網振動大幅減小，降低了噪聲對環境的影響;

(5)變頻器的過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能，使系統的安全可靠性大大提高;

(6)由于變頻器具有工頻/變頻自動切換功能，變頻器發生重故障時可在2-3秒內切換到工頻運行，且在變頻調速控制系統檢修維護或故障時，工頻控制系統照樣可以正常運行，滿足風機系統對電機高可靠性運行的要求;

(7)實現了高壓變頻裝置與主控室DCS系統連接,DCS系統能夠滿足實時性的要求，經過電廠運行的邏輯實現對變頻器的控制，對各種數據的分析和判斷，這也是電廠提高效率的關鍵環節之一。

3、結語

在發電企業中，風機水泵類等高耗能設備較多，應用變頻調速技術進行節能改造已經逐漸被接受。實際運行中變頻器在經歷了各種電氣、機械、環境溫度影響下動作迅速可靠，運行穩定，節能效果顯著，是一種理想的調速控制方式，經濟效益及社會效益十分明顯。