1　引言 　　在火力發(fā)電機(jī)組中，風(fēng)機(jī)是配套的主要輔機(jī)之一，一般包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)。據(jù)資料介紹火電機(jī)組配套風(fēng)機(jī)的耗電約占發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的1.5%～3%，對(duì)于大型火電機(jī)組，配套風(fēng)機(jī)所耗電能十分巨大。目前，我國火力發(fā)電機(jī)組的大型配套風(fēng)機(jī)主要是由6kv鼠籠電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的。電廠風(fēng)機(jī)目前主要采用進(jìn)、出口風(fēng)門擋板，進(jìn)口軸向?qū)Я髌鳎M(jìn)口靜葉調(diào)節(jié)器等方法進(jìn)行風(fēng)門的調(diào)節(jié)以控制流量，其缺點(diǎn)是節(jié)流損失大，增加風(fēng)機(jī)消耗的功率，系統(tǒng)振動(dòng)大、噪聲大、對(duì)環(huán)境造成惡劣的影響，同時(shí)調(diào)節(jié)閥門有時(shí)處于很高的壓力下工作，容易磨損和損壞。另外由于定速風(fēng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，配置的電動(dòng)機(jī)容量比風(fēng)機(jī)的額定容量大很多，在低負(fù)荷區(qū)，電動(dòng)機(jī)工作效率很低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。對(duì)于調(diào)峰機(jī)組，情況更為突出。調(diào)節(jié)擋板控制風(fēng)量造成管網(wǎng)內(nèi)氣流紊亂和風(fēng)量調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致管網(wǎng)振動(dòng)發(fā)生和爐膛燃燒不穩(wěn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明約有10%的電動(dòng)機(jī)缺陷是由啟動(dòng)時(shí)的大電流及對(duì)繞組的過大電磁力直接引起的，定子繞組接頭開焊、鼠籠斷條等缺陷也都與直接啟動(dòng)有關(guān)。 　　由于以上原因，多年來，人們一直在探求電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問題。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是通過驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)的，長期以來，對(duì)于需要調(diào)速的驅(qū)動(dòng)機(jī)械，直流調(diào)速一直占主導(dǎo)地位，如晶閘管直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。但是由于直流電機(jī)本身結(jié)構(gòu)上存在有機(jī)械整流器和電刷，給直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶來了3個(gè)主要缺點(diǎn): （1）維護(hù)困難; （2）設(shè)置環(huán)境受到限制，易燃易爆以及環(huán)境惡劣的地方不能適用; （3）在結(jié)構(gòu)上，制造大容量、高轉(zhuǎn)速及高電壓的直流電機(jī)比較困難。 　　所以也經(jīng)常采用交流滑差離合器電機(jī)，交流電機(jī)的調(diào)壓、變極、串電阻調(diào)速以及加裝液力耦合器等交流電機(jī)調(diào)速方法。但這些交流電機(jī)調(diào)速方法在精度、效率、變比、平滑等方面都不夠理想。所以，從電機(jī)結(jié)構(gòu)和特性上看，采用改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速是最理想的調(diào)速方法。 2　控制技術(shù) 　　從硬件上講，以往電子裝置的控制手段都是由分立元件組成控制電路。由于使用的硬件數(shù)量大、組裝密度低、連線多，因而可靠性低，控制性能差。隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了新的控制手段: 這里著重介紹一下矢量控制。所謂矢量控制的想法是模擬直流機(jī)的控制特點(diǎn)來進(jìn)行交流電機(jī)的控制。大家知道，直流電機(jī)所以調(diào)速性能好的根本原因在于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制容易，分別控制電樞電流i和磁通φm兩個(gè)參數(shù)就能控制轉(zhuǎn)矩。電流和磁通之間互成直角且獨(dú)立，可互不影響地分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。而異步機(jī)的轉(zhuǎn)矩不僅與轉(zhuǎn)子電流i和磁通φm有關(guān)，且與轉(zhuǎn)速有關(guān)。電流i和磁通φm兩個(gè)參數(shù)既不成直角又不是兩個(gè)獨(dú)立變量。轉(zhuǎn)矩的這種復(fù)雜性是異步機(jī)難于控制的根本原因。如果通過坐標(biāo)變換理論將交流電機(jī)的定子電流i分解成磁場(chǎng)定向坐標(biāo)的磁場(chǎng)電流分量id和與之相垂直的坐標(biāo)轉(zhuǎn)矩電流分量iq，由于id、iq在同一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上，其相對(duì)關(guān)系是靜止的，相當(dāng)于直流量，因此對(duì)這種直流量進(jìn)行控制就同于直流機(jī)了，如圖1所示。圖2是異步電機(jī)矢量控制框圖。 [align=center] （a）三相坐標(biāo)系下的三相交流繞組 （b）在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相直流繞組 （c）兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相交流繞組 圖1　交流電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的等效繞組[/align] [align=center] 圖2　異步電機(jī)矢量控制框圖[/align] 　　磁通矢量法不僅能精確地分解出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩分量和磁通分量，還能精確地控制，使異步電機(jī)可得到良好的轉(zhuǎn)矩特性和速度控制特性，在當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中已得到充分實(shí)現(xiàn)。 3　交流變頻調(diào)速可能產(chǎn)生的問題 　　在發(fā)展交流變頻調(diào)速技術(shù)的初級(jí)階段，存在一些技術(shù)問題，使交流變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用受到了影響。 （1） 產(chǎn)生諧波電流 　　變頻器產(chǎn)生的諧波電流除倍頻諧波外，還有旁頻諧波。這些諧波電流將使電機(jī)的損耗和溫升增加，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、振動(dòng)和噪聲。諧波電流還會(huì)對(duì)電網(wǎng)和其它設(shè)備造成影響。 （2）沖擊電壓及絕緣強(qiáng)度 　　由于換流時(shí)產(chǎn)生沖擊電壓，這一沖擊電壓迭加在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓上，其過電壓將對(duì)繞組的對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅。 （3）振動(dòng)和噪聲 　　逆變器輸出中包含的各種時(shí)間高次諧波與異步電機(jī)電磁部份固有的空間高次諧波相干涉，便引起各種磁激振力。因頻率變化范圍和轉(zhuǎn)速變化范圍都很大，故很難避免不與電動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生共振現(xiàn)象。在低速傳動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)明顯的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 （4）低速起動(dòng)時(shí)不能很好的保持正常油膜 （5）軸電壓和軸電流 　　與正弦波供電時(shí)相比，軸與大地之間的電壓峰值有所增加。對(duì)于采用逆變器控制定子頻率的異步電機(jī)，所施加的各相電壓在正常情況下是平衡的，但若在某一瞬間各相電壓失去平衡便會(huì)在該瞬間產(chǎn)生很大的軸電壓。另外在變頻器供電時(shí)，改變異步電機(jī)的中性點(diǎn)電位時(shí)，也會(huì)因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生軸電壓。 4　現(xiàn)代電力電子技術(shù)在高壓交流電力拖動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用 　　以tmeic的mv系列高壓變頻器為例，介紹電力電子技術(shù)在電力拖動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用。mv系列變頻器是以“為電源提供優(yōu)質(zhì)使用環(huán)境，為電動(dòng)機(jī)提供優(yōu)質(zhì)動(dòng)力源”為宗旨，集東芝三菱電機(jī)公司最先端的電力電子技術(shù)為一體的高壓igbt變頻裝置。改變從前的依靠擋板，閥門來控制排風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇，泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載流量的傳統(tǒng)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)調(diào)速控制。 4.1　多段電平pwm控制 [align=center] 圖3　tmeic—mv的輸出波形 [/align] 　　mv變頻器采用多段電平pwm（pulse width modulation）脈沖寬度調(diào)制控制方式。使輸出電壓波形實(shí)現(xiàn)了階段狀的近似正弦波形輸出，輸出電流呈正弦波。tosvert—mv系列變頻器采用了具有高頻轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)整控制技術(shù)，使各igbt的開閉時(shí)點(diǎn)不僅在相間，且在線間也不會(huì)出現(xiàn)重疊現(xiàn)像，將電動(dòng)機(jī)絕緣的“大敵”—尖脈沖雜波控制在最小值。即使是原設(shè)電動(dòng)機(jī)也可實(shí)現(xiàn)可變速控制。圖3為mv的輸出波形。 4.2　對(duì)高次諧波的限制 　　專用的輸入變壓器次極的多重化，減少了電源端高次諧波電流。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)機(jī)械中電力電子器件使用的普及，這些機(jī)械對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響也越來越明顯。高次諧波電流流入電網(wǎng)造成電力系統(tǒng)電壓的畸變，對(duì)其它負(fù)載形成潛在性的威脅。mv按照為電源提供優(yōu)質(zhì)使用環(huán)境的基本方針，利用專用變壓器次極的多重化（相當(dāng)于18相整流）將流入電源的高次諧波電流降低到最低值，實(shí)現(xiàn)了“電源使用環(huán)境的優(yōu)質(zhì)化”的變頻器。與以前的機(jī)種相比高諧波電流大幅度減少，達(dá)到ieee—519（1992）所規(guī)定的高次諧波電流輸出限制標(biāo)準(zhǔn)。圖4和表1為mv的抑制高次諧波電流的特性和參數(shù)。不需要設(shè)置單獨(dú)的高次諧波濾波器。 [align=center] 圖4　tmeic—mv抑制高次諧波電流特性 表1　mv的電源端高次諧波含有率（1800kva實(shí)負(fù)載下的實(shí)測(cè)值） [/align] 4.3　轉(zhuǎn)矩波動(dòng)值減少到最低 　　由于高次諧波電流成分極小，故幾乎消除了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)值。如前所述，電動(dòng)機(jī)電流中如含有高次諧波電流成分時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)發(fā)生波動(dòng)，給驅(qū)動(dòng)軸及負(fù)載附加上扭動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)這一轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的頻率與軸機(jī)械系統(tǒng)的固有轉(zhuǎn)動(dòng)頻率吻合時(shí)，會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。這一共振現(xiàn)象使振動(dòng)轉(zhuǎn)矩成倍增大，甚至可造成電動(dòng)機(jī)以及負(fù)載機(jī)械的損壞。由于tosvert—mv的輸出電流中幾乎不含有高次諧波成分，使這一轉(zhuǎn)矩波動(dòng)所帶來的影響減少到了可以忽略不計(jì)的程度。 4.4　穩(wěn)定的控制系統(tǒng) 　　mv實(shí)現(xiàn)了不設(shè)速度檢測(cè)器的穩(wěn)定控制速度運(yùn)行。簡易型無檢測(cè)器矢量運(yùn)算的v/f控制，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)力，平穩(wěn)的運(yùn)行。mpu（集中控制系統(tǒng)）采用了toshiba公司最新開發(fā)，生產(chǎn)的大型電力電子控制專用的32bit微機(jī)系統(tǒng)，具有極高的可靠性。圖5是mv的系統(tǒng)控制框圖。 [align=center] 圖5　mv的邏輯控制框圖[/align] 4.5　高效率、高功率的可變速運(yùn)行 　　mv通過采用toshiba公司研制生產(chǎn)的高壓igbt（額定電壓1700v），以及獨(dú)特的多段電平pwm控制，使主回路部件數(shù)量大幅減少。部件本身的高頻損失大幅降低，加之變頻器特有的電源端高諧波成分少，輸入變壓器一次線圈的高諧波損失少等因素，使運(yùn)行效率達(dá)到97%以上。與需設(shè)高次諧波濾波器，改善功率因數(shù)的電容等的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，既避免了這些設(shè)備所造成的損失，又提高了系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的效率。mv的主回路以單相輸出的pwm變頻器的多段串聯(lián)構(gòu)成。采用二極管橋式整流方式，因此即使不設(shè)功率因數(shù)改善電容，也能達(dá)到高功率運(yùn)行。另外，使用mv即使是低功率的多極電動(dòng)機(jī)，也可達(dá)到電源端的高功率運(yùn)行。如圖6所示。 [align=center] 圖6　tmeic-mv的效率和功率因數(shù)特性 圖7　tmeic—mv的標(biāo)準(zhǔn)接線圖[/align] 4.6　電氣接線和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 　　圖7為mv的標(biāo)準(zhǔn)線路圖。由圖７可以看出，tosvert—mv變頻器的電氣接線非常簡單明了，使安裝接線工作變的極為方便。結(jié)構(gòu)上充分考慮到日常維護(hù)保養(yǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。維護(hù)方便的正面（前面）保養(yǎng)型結(jié)構(gòu)，輸入變壓器柜同變頻器柜為同列構(gòu)造（不需要外接電纜）。采用風(fēng)冷卻方式，使igbt部件得到有效的冷卻，且維護(hù)方便;采用可抽出式的三層結(jié)構(gòu)的單元變頻器，單元變頻器由控制部，元件部，電容部三層組成，更換部件方便，可以以各部層為單位進(jìn)行更換。 5　高壓變頻調(diào)速在火電廠鍋爐引風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例 大慶油田熱電廠有3臺(tái)200mw汽輪發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配670t/h的鍋爐，鍋爐配有y4—73—12n031.5f型，通風(fēng)量843000m3/h，壓頭3.727×10-3mpa，轉(zhuǎn)速730r/min，慣性力矩22291kg.m2的引風(fēng)機(jī)2臺(tái)，其風(fēng)機(jī)配套型號(hào)為yks6304—8型，額定功率1600kw，額定電壓6000v，額定電流188a，額定頻率50hz，轉(zhuǎn)速740 r/min，慣性力矩689kg.m2電動(dòng)機(jī)2臺(tái)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我廠引風(fēng)機(jī)年耗電大約平均在39301724kw.h，占我廠發(fā)電量和廠用電量的1.32%和16.46%?？梢娨L(fēng)機(jī)系統(tǒng)的耗電是相當(dāng)可觀的，降低引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)耗電是減少廠用電的有效辦法。 5.1　變頻調(diào)速用于風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的節(jié)能原理 　　由電機(jī)學(xué)和拖動(dòng)原理可知，如果降低供電電源頻率，但還保持電源電壓額定不變，則隨著供電電源頻率f1下降，磁通φm增加，電動(dòng)機(jī)磁路本來就剛進(jìn)入飽和狀態(tài)，φm增加，磁路過飽和，勵(lì)磁電流會(huì)急劇增加，這是不允許的。因此，降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源電壓。降低電源電壓u1主要有兩種控制方法。其一是保持e1/ f1=常數(shù)，降低頻率f1調(diào)速，保持e1/f1=常數(shù)，則φm=常數(shù)，這是恒磁通控制方式。其二是保持u1/f1=常數(shù)，降低頻率f1調(diào)速，保持u1/f1=常數(shù)，也就是保持磁通φm≈常數(shù)，這是近似恒轉(zhuǎn)矩控制方式。由拖動(dòng)原理可以證明以上兩種控制方式下電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩mm和最大轉(zhuǎn)矩處的轉(zhuǎn)速降落δnm都為常數(shù)，如圖8是變頻調(diào)速的機(jī)械特性。變頻調(diào)速時(shí)，若保持e1/ f1=常數(shù)，機(jī)械特性mm=常數(shù)，與頻率無關(guān);并且最大轉(zhuǎn)矩處轉(zhuǎn)速降落相等，也就是不同頻率的各條機(jī)械特性是平行的，硬度相同。 　　目前為止，籠形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇，泵的驅(qū)動(dòng)大多利用商用電源的定速控制，其流量，壓力等的控制大多由擋板，閥門進(jìn)行控制，能源的流失嚴(yán)重。變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)，泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的可變速控制運(yùn)行，可獲得相當(dāng)大的節(jié)能效果。如圖9所示。 [align=center] 圖8　保持e/f=常數(shù)時(shí)，變頻調(diào)速的機(jī)械特性 圖9 風(fēng)機(jī)、泵定速和變速下的q—h曲線[/align] 　　由圖9的q—h曲線可知，系統(tǒng)在定速運(yùn)行和變速運(yùn)行過程中，是通風(fēng)阻抗r（風(fēng)機(jī)機(jī)械特性）和揚(yáng)程曲線h之間的相對(duì)變化，控制系統(tǒng)工作點(diǎn)的不同，使所得曲線下功率積分面積的變化，既系統(tǒng)軸功率的變化。由風(fēng)機(jī)、泵等特性可知如下關(guān)系: 電機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f（1-s）/p 風(fēng)機(jī)流量q∝n 風(fēng)機(jī)壓力h∝n2 　　軸功率p∝n3（軸功率p=qh） 　　n—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，f—電源頻率，p—極對(duì)數(shù)，s—轉(zhuǎn)差率 　　例如:要求風(fēng)量（流量）在80%的情況下，采用可變速運(yùn)行控制時(shí)需要的動(dòng)力p=（80%）3≈51%，可見，微小的風(fēng)量（流量）變化便可帶來大幅度的節(jié)能效果。 5.2　實(shí)施前、后的對(duì)比 　　我廠在2001年的#3機(jī)組大修中，對(duì)#3鍋爐系統(tǒng)的2臺(tái)引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了變頻控制改造。根據(jù)歷年引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平均功率統(tǒng)計(jì)，我廠引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)在最大運(yùn)行方式下其出力也沒有超過1250kw，原設(shè)計(jì)1600kw是從其它角度考慮的容量，在正常運(yùn)行中就存在一個(gè)利用效率低的問題。所以，在進(jìn)行變頻改造的調(diào)研和設(shè)計(jì)中充分考慮了我廠的實(shí)際情況，選擇了2臺(tái)容量為1800kva、158a、6.6kv的tosvert—mv變頻器（軸功率為1400kw）。經(jīng)近一段時(shí)間運(yùn)行效果良好，以下是改造前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)。 （1） 2000年發(fā)電機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)和引風(fēng)機(jī)耗電統(tǒng)計(jì) [align=center]表2　2000年發(fā)電機(jī)組及引風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù) [/align] 　　如表2所示，我廠發(fā)電機(jī)組的年平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)為5830.12h?？鄢恍┢渌淮_定因素，3臺(tái)發(fā)電機(jī)組年平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)完全可以達(dá)到6000h以上，在以下的計(jì)算中取發(fā)電機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為6000h。 　　同時(shí)也可以看出，在機(jī)組年運(yùn)行達(dá)5000h以上，引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的耗電費(fèi)就在300萬元以上，其數(shù)額是相當(dāng)巨大的。 （2）改變頻控制與沒有改變頻控制的發(fā)電機(jī)組和引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)日運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，如表3所示。 [align=center]表3　2001年10月24日發(fā)電機(jī)組及引風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù) [/align] 　　由以上數(shù)據(jù)我們可以得到，加裝變頻控制和沒有加裝變頻控制的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)對(duì)比圖形。圖10、11分別記錄了2001年10月24日0時(shí)至24時(shí)的發(fā)電機(jī)有功功率和鍋爐蒸汽量的變化情況，通過參數(shù)的比較，可以得出當(dāng)日發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況基本上是相同的，當(dāng)日的鍋爐蒸汽量分別為#1爐12311t、#2爐12493t、#3爐12113t;發(fā)電量分別為#1機(jī)381.2萬kw·h、#2機(jī)384.5萬kw·h、#3機(jī)389.7萬kw·h。既在當(dāng)日全天范圍內(nèi)#1、2、3鍋爐的引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行工況是相當(dāng)?shù)?，除個(gè)別情況下，全年發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況在不同季節(jié)也都是基本相同的。 　　圖12、13改變頻控制后的引風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行電流和電壓明顯的低于沒有改變頻控制的引風(fēng)機(jī)電機(jī)的電流和電壓，且在發(fā)電機(jī)組的不同運(yùn)行參數(shù)下，改變頻控制的電機(jī)電流和電壓在調(diào)速過程中是按v/f為常數(shù)的控制原則變化的，節(jié)電能力很大。而沒有改變頻控制的電機(jī)其運(yùn)行參數(shù)，在全日不同負(fù)荷下的參數(shù)變化是通過擋板調(diào)節(jié)的，其變化當(dāng)微小的，造成很高的功率損失。 [align=center] 圖10　0—24小時(shí)發(fā)電機(jī)有功曲線 圖11　0—24小時(shí)鍋爐蒸汽量曲線 圖12　0—14小時(shí)引風(fēng)機(jī)電流曲線 圖13　0—14小時(shí)引風(fēng)機(jī)電壓曲線 圖14　0—14小時(shí)引風(fēng)機(jī)頻率曲線 圖15　0—14小時(shí)引風(fēng)機(jī)功率曲線[/align] 　　圖14記錄了當(dāng)日變頻器輸出的電源頻率的全過程，其被拖動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速是隨著機(jī)組負(fù)荷的變化而變化的，而沒有改變頻控制的電機(jī)一直運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速上。 　　圖15記錄了引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)在當(dāng)日不同負(fù)荷下，電機(jī)有功功率的變化。從圖5中可以明顯看出，改變頻控制后的節(jié)能效果。 5.3　節(jié)省電能 　　筆者對(duì)2001年10月10日至17日，8天發(fā)電機(jī)發(fā)電量和#1、2、3鍋爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)耗電量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)見表4。 [align=center]表4　發(fā)電機(jī)發(fā)電量及引風(fēng)機(jī)耗電量統(tǒng)計(jì) [/align] 　　從表4中可得，在鍋爐蒸汽量和發(fā)電機(jī)輸出有功功率基本相當(dāng)?shù)那闆r下，通過對(duì)#1、2、3鍋爐引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)耗電的統(tǒng)計(jì)，可以推算出改變頻調(diào)速后的年節(jié)能效果。 　　取#1、2爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)耗電量的平均值（376920+382320）/2=379620kw.h，8天內(nèi)#1、2爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)較#3爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)多耗電379620-214560=165060kw.h。8天引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行小時(shí)數(shù)為8×24=192小時(shí)，取發(fā)電機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為6000h，可計(jì)算出全年#1、2爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)較#3爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)多耗電165060×6000/192=5158125kw.h，多耗電費(fèi)為5158125×0.22=1134787.5元。根據(jù)2000年我廠的廠用電率水平，計(jì)算可降低廠用電率5158125/2935000000×100%=0.176%。節(jié)能效率達(dá)到165060×31.25/（379620×31.25）×100%=43.48%。由計(jì)算可知，如果將我廠其余的所有送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)都改造成變頻控制，可降低我廠廠用電率1%以上（我廠廠用電率占發(fā)電量的8%左右）。改變頻控制后的鍋爐引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)節(jié)約電費(fèi)按發(fā)電結(jié)算，每年可獲得的經(jīng)濟(jì)效益在110萬元以上，如電費(fèi)按供電結(jié)算則可獲得200萬元以上的收益。如果把全年機(jī)組啟、停機(jī)考慮進(jìn)去，其效益將更好。即安裝2臺(tái)變頻器運(yùn)行，兩年可收回全部投資。 6　結(jié)束語 　　采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果是十分明顯的，并且調(diào)速性能優(yōu)越。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以按風(fēng)量的實(shí)際需要進(jìn)行精密調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)擋板全部打開，避免了氣流通過產(chǎn)生的擾動(dòng)，燃燒不穩(wěn)定及管道振動(dòng)等問題。且變頻調(diào)速后還可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)軸、連接軸及其它部件的機(jī)械應(yīng)力大幅度下降，使電動(dòng)機(jī)的壽命得以延長。降低了運(yùn)行成本，減少了維護(hù)費(fèi)用。 　　由對(duì)tosvert—mv變頻器的介紹可知，由于應(yīng)用電力電子器件，而給電網(wǎng)系統(tǒng)和負(fù)載設(shè)備帶來的影響和危害幾乎不存在，所以達(dá)到了“為電源提供優(yōu)質(zhì)使用環(huán)境，為電機(jī)提供優(yōu)質(zhì)動(dòng)力源”的宗旨。 　　通過在我廠#3鍋爐引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)回路進(jìn)行變頻調(diào)速控制改造，節(jié)約了電能，降低了廠用電率和煤耗，延長了風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的使用壽命，減輕了檢修維護(hù)量和運(yùn)行人員的操作量，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行觀察和測(cè)試，其電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、溫升和環(huán)境噪聲都有所降低，大大地改善了運(yùn)行環(huán)境和勞動(dòng)條件，深受運(yùn)行、檢修人員的歡迎。綜上所述，如果在我廠其它平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載設(shè)備上都應(yīng)用變頻調(diào)速控制技術(shù)，將給我廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。