吴晓东　赵俊文　陈磊

摘要：稳定性是电力供应的基本前提，高质量是电力供应的必然要求，在经济和社会高度发达的今天，电力供应的水平越来越高，人们对于电力供应也提出了更高的要求。作为现代电力企业工作人员，必须清晰地了解发电厂高压电机节能变频改造技术本身的意义、面临的不足以及其原理所在，只有这样，才能在实际运行时找到更好的提升途径，带来更多的社会效益与经济效益。基于此本文分析了发电厂高压电机的节能变频改造。

关键词：发电厂;高压电机;节能变频改造

中图分类号：TM921文献标识码：A

1、发电厂高压电机节能变频改造技术

交流高压电机时在直接启动的过程中，瞬间会产生强大的冲击力与过大的电流，这些会作用于转子笼型绕组与阻尼绕组，因此在电机启动的过程中存在热应力和机械应力的作用，这种情况会对笼条产生影响;定子绕组的绝缘会发生破损，情况严重时定子绝缘绕组会被击穿;在电要启动时由于存在过高的电流还会引发铁芯松弛，电机伴有发热现象。如果电机安装了高压变频器，在启动过程中不会产生冲击力的作用，对于电网也不会产生冲击，所以对于电动机可以起到保护作用于，整个机组运行的安全性和可靠性得以提升。

发电厂高压电机实施节能变频改造具有多方面的技术意义。所以在改造方案中要特别注重高压电机运行中的安全可靠。在设计改造方案时要分析高压变频器的工作状态。变频改造通常使用软启动技术，应用这项技术可以消除工频启动时产生的大电流和冲击转矩产生的影响，同时可以有效保护电机，电动机的故障率可以降低。间接作用可以保护电网。在高压变频器的设计中，具有较为自身完善的配套保护装置，如果变频器有过电流、过电压以及过热等不正常情况出现时，或是电路存在短路和欠压等故障时，高压变频器可以对这些问题实施自动检测，并可以结合检测的结果发出报警并采取保护动作，因而设备的安全性可以保证。

2、发电厂高压电机节能变频改造原理

高压电机节能变频控制器主要是利用电力半导体的通与断将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。它的中间环节主要包括整流、滤波、二次整流、制动、驱动与检测微处理单元组成。由于电机的极数非连续，一般是2的倍数，通过对它进行调节，将很难达到控制电机的转速。但是电源频率却是在电机之外进行调节，调节之后对电机进行能源供应，将会与转速形成正比关系，通过这种方法，可以让电机的转速达到自由控制的目的。所以电机调整设备将会首选变频技术与装置。

如果電压不变，仅改变电源的频率，将会导致电机烧坏的问题。所以在改变电源频率时，要对电压进行同时改动。在电机开动时，变频控制器的输出电流与起动转矩、最大转矩都要小于工频电源驱动时的电机时的数值。工频输入电源中，起动与加速冲击电流都比较大，会达到额定值的7倍左右。在使用变频时，所进行的冲击会小一些，仅为额定值的1.3倍左右，这大大降低了能耗，延长了电机的使用时间。

电机转速快时，风机与泵类的输出流量就会越大，输出压力与转速平方成正比，所消耗的功率则与转速的三次方成正比，当流量减低十分之一时，电机的功耗则可以降低三分之一，通过变频调速技术改变了电机的转速，也就改变了风机与泵类的流量，通过此种调节，可以将阀门或挡板开度调节到最大值，减少管道阻力，降低中间环节的能量消耗，提高能源利用率。

3、高压电机节能变频改造技术存在的问题

高压电机节能变频改造技术始于二十世纪九十年代，国内的电力企业为了解决实际生产过程中所出现的问题，开始大面积使用高压电机节能变频改造技术，以保证电力供应的质量和效率。然而，从实际应用的情况来看，该项技术存在的问题也较为突出。以风机和泵类为例，作为重要的电力系统辅助设备，风机和泵类都是通过挡板和阀门来进行调节的，而挡板和阀门要维持正常的运转，本身的能源消耗就比较大。此外，挡板和阀门并不耐用，在使用过程中很容易出现损坏，这就大大地增加了设备修理和更换所带来的成本开销，影响了企业的经济效益。此外，从实际的节能效果来看，高压电机节能变频改造技术对于降低高压电机运行过程中的故障率所起到的作用依然十分有限，出现故障的情况也没有得到根本性的好转。在通过变频解决了电机运转速度问题的同时，却又因为风机和泵类等其他方面的问题而影响到了电机的使用寿命，这些都对高压电机节能变频改造技术的效果造成了不良的影响。因此，高压电机节能变频改造技术仍需在实践中不断完善。

4、发电厂高压电机的节能变频改造

4.1应用优越性

应用优越性是电厂高压电机节能变频改造技术应用的重中之重。在应用优越性的分析过程中，电力系统工作人员应当注重通过高压电机变频改造技术的应用来确保其具有优秀的软启动功能。除此之外，在应用优越性的分析过程中由于高压变频器不需要功率补偿并且其自身的输入功率因素在95%以这种作用将会提高电网的功率因素，因此这意味着能够有效的减少其不做功时的损失，最终能够在此基础上促进发电厂高压电机节能变频改造技术应用可靠性和精确性的日益提升。

4.2科学节约消耗

对本项技术改造而言，其主要的一个内容就是要科学地节约消耗，从这一层面来提升发电厂的经济效益。以下分析了变频器节能改造：变频器提供的开关量信号有8个： 1）变频器待机状态指示：表示变频器己待命，具备启动条件。 2）变频器运行状态指示：表示变频器正在运行。 3）变频器控制状态指示：开关闭合表示变频器为远程控制：开关断开表示变频器为本地控制。 4）变频器轻故障指示：表示变频器产生报警信号。 5）变频器重故障指示：表示变频器发生重故障，立即关断输出切断高压。 6）电机在工频旁路：表示电动机处于工频旁路状态。7）高压开关允许合闸信号。8）高压开关分闸信号。

变频器提供的模拟量信号有2个：1）变频器输出转速（实际是频率换算过来的信号）。2）变频器电机电流。DCS给变频器提供的模拟量信号有1个：变频器转速给定值。DCS给变频器提供的开关量信号有2个：1）启动指令：3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行。2）停机指令：3秒脉冲闭合时有效，变频器正常停机。

4.3额定值保障

事实上，从理论与实践中可以明显发现，额定值保障属于此类技术改造运用的基本前提与基础。如果没有额定值保障，一切将无从谈起。电力系统运行操作人员在进行额定值保障过程中必须要明白：一旦保持了电压的整体稳定，而只把电源频率改变的话，就会有电机烧毁的可能性，而且会比平时更大，这就要求操作人员在改变电源频率的同时必须要同步改变电压。而且，在实际的额定值保障过程中，如果想开动电动机，就有必要保证来自变频控制设备的最大转矩、启动转矩以及电流等参数均要比工频电源驱动过程中的电机参数低，而且同样要保证工频输入电源内的启动、加速冲击电流等数值要相对较大，通常要求必须6倍于额定值。之所以如此要求，是因为这样可以显著提升发电厂高压电机节能变频改造技术的实际运用水平。

总之，电力企业要在电力系统运转的过程中实现节能减耗，首先要做的就是对高压电机进行节能改造，使其运转的效率得以提高，使用寿命得以延长。因此，高压电机节能变频改造技术的产生和发展，对于电力企业的经济、社会效益而言，具有十分重要的意义。

参考文献

[1]孙盛，王彦丰.发电厂高压电机节能变频改造分析[J].内蒙古科技与经济，2009（22）：96-97.

[2]刘岩.发电厂高压电机进行变频改造的探讨[J].内蒙古科技与经济，2005（06）：102-103.