阐述电厂交流变频调速技术应用

电力建设ｌ专栏　阐述电厂交流变频调速技术应用　口苏月城　摘要：电力拖动系统一般为直流拖动系统和交流拖动系统两大类。使用较多的是交流拖动，但在有需要调速　的设备和场合，基本采用较多的是直流电机调速系统和滑差电机调速系统。直流电机调速系统和滑差调速装　景在实际应用中都有明显的缺陷。随着电子技术的不断发展，交流电机的调速将越来越显示出广阔的前景。逐　步取代直流电机调速和其他调速。　关键词：交流变频；变频器，调速：回路；容量，节能节电　根据电力生产系统工艺的特点和要求，有些生产设备需要　进行速度调节，如给煤、给粉、给排水系统等等。以往这些系统　调速都是采用直流电机和电磁转差离合器（即滑差电机）来完　成，要不就直接起停高压电机。经过多年的生产实践使用证明，　这些调速系统均存在许多弊病，给生产造成一定的影响。直流　电机调速系统虽然装置控制灵敏、反应快，但占地大、效率不　高、维护不便等也是其缺点：滑差调速装置虽然设备简单，使用　方便但效率低、事故多。交流电动机结构简单、工作可靠、成本　低、维护工作量少。　１交流变频调速系统　变频器可分为交一直一交变频器与交一交变频器两大　类，其中文一直一交变频器又分为电压型和电流型两大类，按　控制方式分为脉冲宽度调制型（ＰＷＭ）和脉冲幅度调制型　（ＰＡＭ）。交一直一交变频器的工作原理如图１：其内部结构主要　分为主回路和控制回路两部分。　图１变频器内部结构图　１．１主回路　主回路由整流器、中间滤波环节及逆变器三部分组成。　工频电源（３８ＯＶ）三相桥式整流恒定的直流电具中间滤波器直流　电逆变器。　可调电压可调频率的交流电。　中间滤波器分为用电容滤波的电压型变频器（输出电压较　平直而电流近似正弦波）和用电抗滤波的电流型变频器（输出电　流较平直而电压近似为正弦波）。　第一热电厂使用的变频器均为电压型变频器，它的输出电　压比较平直，并且为了使负载滞后的负载电流提供反馈至电源　的通路，所以所有电压型变频器都没有反馈二极管。　１．２控制回路　控制回路给主回路提供信号，由运算回路、驱动回路、保护　回路和检测回路构成。它具有完善的保护功能，如欠电压保护、　过流保护、过载保护及断信号保护等等。　世壹＿ｌ－ｎｌｉ粤　图２　由图２可知，给定的速度基准，经过加减速控制回路成为　频率基准，通过ｖ／ｆ变换输入ＣＰＵ（微机控制单元）中。经比例放　大器产生的电压基准，通过Ａ／Ｄ（数／模）。　变换输入到ＣＰＵ中。在ＣＰＵ中用这二个量进行计算调制，产　生ＰＷＭ脉冲，经过停顿时间发生器产生大功率晶体管所需的　驱动信号，经隔离放大，驱动大功率晶体管，从而使直流电压被　调制成任意频率的正弦波交流电压。　１．３电动机在变频调速时的机械特性　由于异步电机在不同频率下的输出转矩不同，而这是影响　其实际应用的一项技术难点，所以，在这里作一些必要说明。定　子绕组的感应电动势为：Ｅ１＝４．４４ｆｌＷ１Ｋ１中。略去定子阻抗的　压降，则ｕ：１＝Ｅ１＝４４４ｆｌＷ１Ｋ１中。如ｕ　１不变，则ｆｌ　ｆ一一中　』。又如转矩公式：Ｍ＝ＣＭ中１２　ＣＯＳ中２所示：中』则Ｍ』，电　机的利用率恶化，因此在许多场合，要求在调频的同时，改变定　子电压ｕ　１以维持Ｍ接近不变，即保持ｕ　１／ｆｌ＝常数的控制方　式。但此方式中，在低频时（通常２０Ｈｚ以下），启动转矩将下降，　甚至不能带动负载。因此低频时，为了保证和维持Ｍ接近不　变，即ｕ　１／ｆ１＝常数，必须适当再提高定子电压ｕ　１以补偿定　子阻抗的压降。　１．４变频器容量的选定　由于变频器输出的电流含有高次谐波成分，因此在选定变　频器的容量时，应保留有适当的余量。一般情况下，为了安全可　靠起见，选择变频器的容量应比电动机的容量大一个等级。另　外在选定电动机的同时，应使电动机的转速（级数）尽量工作在　靠近额定转速（额定频率）的范围内运行，即根据设备和生产工　艺所要求的转速来选定电动机的转速（极数），这样可使电动机　输出最大转矩和获得最大效果。电动机功率与转矩的关系：　Ｐ＝ｎＴ／９５００；其中：Ｐ为功率（ｋＷ），ｎ为转速（　ｍ），Ｔ为转矩（Ｎｍ）。　２变频器调速系统的应用效果　经过现场的运行证明：变频调速系统运行安全稳定，控制效　果好，其可靠性和节电性主要体现在如下方面：　２．１频调速系统调节范围宽、灵敏度高、线形度好　可同步调整系统所以电机转速（如给粉变频调速系统），也　可任意调整一台电机转速来满足不同运行方式（如给煤变频调　速系统），随意性强，能满足不同工况运行方式。　２．２有较强的系统保护和自诊断显示功能　当系统出现断线、缺相、电机过流及信号丢失，系统会自身　保护或锁定当前转速，用显示功能可迅速查找故障点和故障内　容，方便处理。　２．３节能节电　原直流调速电机采用直流供电系统，系统复杂，发电成本　高，在控制上通过改变平控来改变直流电机静子线圈回路电　阻，大量电能耗在大功率的调整电阻上，白白浪费电能，改造后　的变频调速系统功率因数目大、效率高，据测定可节电３０％左　右，同时系统运行稳定，还降低了燃投油值。　２．４大幅度减少了日常检修维护工作量　改造前的平控是触点式接触，接点磨损严重，需定期调整　９１　广东科技２００８　０８总第１９４期　维普资讯 http://www.cqvip.com

专栏Ｉ电力建设　浅谈电力营销管理办法　口郭亨　摘要：随着经济的发展，我国电力市场也迎来个新的发展趋势，本文浅谈电力营销管理办法。　关键词：电力营销；管理办法　１营销管理的思想定位　首先应当明确的是，电力营销必须采取市场导向的管理模　以市场需求为导向。加强对市场需求预测的研究，搞好市　场调查和市场预测，提高市场预测的及时性和准确性。做好市　场变化的跟踪分析，开发并形成目标市场分析软件系统。努力　开辟新的供电领域，积极引导广大用户对电力的消费，提高电　力在能源消耗中的比例，提高电力企业的市场占有率，寻找电　力企业新的效益增长点。　以需求侧管理为手段。大力开展需求侧管理工作，借助经　济、媒体宣传等手段，引导客户合理用电，提高用电效率，提高　负荷率。积极推广有利于环保、节能的技术和产品的应用，开拓　电力市场。　以优质服务为宗旨。转变观念，增强电力企业职工的服务　意识，提高服务质量。为客户提供方便、快捷、优质的服务，来提　高企业的信誉，增强企业的竞争力，进而扩大电力消费市场。同　时通过加强电网建设，保障供电可靠性，提供优质电能。　以满足客户需求，引导客户消费为中心。不仅要根据客户　的要求提供优质、可靠、价格合理的电力电量，还要做好全方位　的服务。引导客户改变传统的用能观念，使用高效洁净的电能，　提高生活水准。　以市政、商业、居民生活用电市场为主攻方向：现阶段开拓　电力市场的对象应以潜力很大的市政、商业、居民为重点。建立　电气化示范小区，组织各级部门参观电气化示范小区，通过现　身说法的方式，增加可靠性，增强人们渴望生活电气化的欲望，　推动生活电气化进程，进而推动电力消费。特别是随着农村生　活城镇化的发展，在未来十年中农村居民生活用电量将有很大　增长。　以稳定工业市场用电为重点，积极开拓其他可替代能源市　场。工业用电比例近年虽有下降，但所占比例仍占一半左右，采　用积极的措施来稳定这个市场是很重要的，能源替代重点在替　代煤锅炉，目前燃煤锅炉很多，能源替代潜力很大，家用燃气热　水器也是替代的一个方向。以提高电力在终端能源消费中的比　重为目标，完成电力营销目标，以获取较大的社会效益和适当　的经济效益。具体化如下：　２．１环保能源的品牌宣传　清洁、高效、快捷是电能的优势，使用电能符合国家的环保　能源，受到国家的支持，特别是在城区日益严重的环　境污染使人们对清洁能源的应用越来越重视，以此为契机作为　式，把电力营销定位为供电企业的核心业务，电力的生产经营　活动应服从和服务于电力营销的需要。　其次，电力营销的开展应立足于“电网是基础，技术是支　撑，服务和管理是保障”的原则。应当充分利用目前”两网”改造　的有利时机逐步解决供配电网络的“瓶颈”，满足广大用户的用　电需求，运用先进的通信、网络、计算机技术，为客户提供高效　的、全方位的优质服务，以严格规范的管理对各项业务进行监　控，才能实现企业的营销目标。　第三，基于买方市场的要求建立起新型电力营销理念。未　来的电力营销市场是一个买方市场这是一个不争的事实。供电　企业应当改变过去建立在卖方市场基础上的旧的供电管理模　式，建立一个能适应市场需求，充满市场活力的市场营销体系　和机制。　第四，进行商业化运营，法制化管理。政企分开后，电力企　业仍然是一个接受监管的企业，因此，在实现商业化运作　的同时，还要严格按照上级规定的市场营销和业务范围，　从事电力市场的营销工作。　２电力企业营销管理的办法　在电力经营的转变和电力供需矛盾缓和的新形势下，　在国家关于可持续发展策略的引导下，可将电力营销总体策略　定位为环保能源扩张策略，即：以国民经济可持续发展为依托，　以环保、能源消费结构调整为契机，以市场需求为导向，以需求　预测管理为手段，以优质服务为宗旨，以满足客户需求、引导客　户消费为中心，以市政、商业、居民用电市场为主攻方向，以稳　定工业市场用电为重点，积极开拓其他可替代能源市场，以提　高电力在终端能源消费市场的比例为目标，实现社会效益和公　司效益的同步提高。　以环保、调整能源消费结构为契机。电能是公认的最清洁、　安全、高效的能源，大量煤炭直接燃烧造成了严重环境污染，它　被替代已是必然趋势。依据我国现行的能源，调整并优化　能源结构，提高电能在终端能源消费市场的占有率将成为一种　必然，这为电力发展提供了很好的机遇。　接点、丝杆清擦、减速机／Ｊｎ：；Ｅｈ、更换碳刷等工作，并且电机密封　性差易造成电机绝缘下降，易发生故障：滑差调速系统本身效率　低，而且电机与拖动机械部分的空气间隙在粉尘多的情况下，　常无故抱住离合器，改造后的变频调速系统简单，无机械触点，　基本上无维护工作，因而以微处理器为基础的交流变频器代替　了机械调速机，减轻了工人的劳动强度。　２．５可以对多参数实现组态　如设定给粉机最高最低转速、变频器输入最高最低电压的　保护动作值、输出回路最高电流值等等，可以很好的防止不安　９２　广东科技２００８　０８总第１９４期　全因素，利于运行的稳定性。　综上所述，经过现场实际运行证明，变频调速系统控制方　式性能良好、运行可靠、产生较好的经济效益，我们将在今后的　工作中去摸索和实践使之日趋完善，并应用到其他生产系统　中，如高压大功率电机的调速系统。■　（作者单位：广东省粤电集团沙角Ａ电厂）