1引言 發(fā)電廠廠用輔機一般均采用電動機拖動，200MW機組的廠用電量占發(fā)電量的9％～10％左右，如何降低廠用輔機的耗電量，是每一個管理人員、工程技術人員和員工盡力所作的事情，目前我公司廠用6kV母線運行電壓在機組滿負荷情況下較電動機額定電壓高出1.67％～3.3％，對應此電壓的廠用高壓變壓器抽頭位置是在秦嶺電廠建廠初期，陜西東部電網電壓較低的情況下確定的，全廠建成以后，所在地區(qū)電網低電壓運行的狀況已經得到改觀，近年以來，運行中大量的輔機電動機運行在較高電壓狀態(tài)下，不僅危及電動機絕緣，而且使電動機損耗大大增加（電動機銅損與運行電壓的平方成正比、鐵損在高于額定電壓時也急劇上升），過高的運行電壓會增加無謂的電能浪費。所以需要給廠用輔機優(yōu)選一個合理的電壓范圍，進一步挖掘設備的節(jié)能潛力，使廠用電率能夠降低到正常水平。以下是可以從選擇廠用母線的經濟電壓方面做的工作。 2行業(yè)標準對廠用母線運行電壓的規(guī)定 《200MW電氣運行規(guī)程》之（廠用電動機規(guī)程）規(guī)定：①廠用電動機允許在電壓變化為額定的+10％～5％范圍內運行，其額定出力不變。②電動機供電電壓超出95％～110％范圍時，應立即報告值長和電氣班長。③電動機額定冷卻條件下運行電壓高（低）于額定電壓+10％（-5％）時，電流應相應允許低（高）于額定電流的+5％（-10％）。 3廠用輔機電動機損耗的特點和降低該損耗的途徑 廠用輔機電動機損耗包括鐵損和銅損兩部分，它們的變化與外加電壓的變化有關。制造廠家為了充分利用鐵心材料，降低成本，電動機在額定情況下運行時，鐵心是處于接近飽和狀態(tài)的，如附圖所示點A。當電壓變化時，電動機的鐵心飽和程度將發(fā)生變化，從而可能引起激磁電流的急劇變化，在鐵心飽和的情況下，激磁電流的變化要比電壓變化大得多。同時隨著鐵心飽和程度的變化，電動機的漏抗也會變化。所以，電動機定子端電壓U 的變化對電動機運行的性能影響很大。 U>U 時，電動機中的磁通將增加，由于電動機磁路的飽和，在磁通增加不多的情況下激磁電流I 將大大增加。另一方面，電動機的電磁力矩M將正比于電壓U 的平方而增加，在負荷力矩一定時，轉差率s將減小，轉子電流I 也將隨之減小。由于在額定負載范圍內運行時，轉差率很小，因此由于轉差率減小而引起轉子電流的減小小于激磁電流增加。結果使定子電流上升，電動機的功率因素變壞。因此，在U>U 時，不僅鐵損增大，而且定子繞組的銅損也要增加，這就使定子繞組的發(fā)熱可能超過允許值。 U>U 時，由于磁通的減小使激磁電流I 也減小，電動機磁路不飽和，因此電動機激磁電流降低的變化是不大的。另一方面，電動機的電磁力矩M將正比于電壓U 的平方而降低，負載力矩一定并較重，如輸出額定功率時，電磁力矩M減小將使轉差率S增加較多，轉子電路的功率因素COS 變壞。由于磁通的減小，COS 降低，必將引起轉子電流I 大大增加，直到電動機產生的電磁力矩和負載力矩平衡為止。如果電壓降低過多，轉差率的增大而引起轉子電流的增加將大于激磁電流的減小。結果使電動機的功率因素變壞，轉子和定子電流將超過允許值。雖然由于磁通減小，鐵損或許降低一些，但銅損隨電流的平方而成正比的增加，所以總的損耗還是增加，電機將會過熱。 因此，行業(yè)標準和企業(yè)標準《規(guī)程》規(guī)定：電動機的外加電壓不得超過額定電壓的110％，不得低于額定電壓的95％。即是在95％～110％額定電壓范圍內電動機的總損耗也是不一樣的，分析外加電壓的目的是尋找一個最經濟的運行電壓。 我廠3#～6#廠用高壓變壓器抽頭目前均運行在Ⅵ檔，這個檔位是在建廠初期，陜西東部電網電壓水平較低的背景下．為了滿足廠用輔機運行而定的，經過20余年的快速發(fā)展，規(guī)模不斷增大，本地區(qū)電網已不存在低電壓運行的情況，在我廠出現(xiàn)低谷時段控制點電壓高不可調的現(xiàn)象時有發(fā)生，機組空載和低負荷運行時電壓高的現(xiàn)象更嚴重。 由于電動機自身阻抗不變，實際耗電功率一般與運行電流和供電電壓關系密切，而鐵磁損耗在額定電壓以上時隨運行電壓的升高急劇上升．銅損則與運行電流的平方成正比例，電動機負載一定時的運行電流又和電壓成比例，對于每一臺電動機來說，目前的供電電壓是否能夠使其鐵損、銅損總和達到最小值的經濟電壓。所以有必要在95％～110％額定電壓范圍并兼顧設備安全的同時，尋找一個最經濟的運行電壓。 如果己知YXV=d（U），通過求導數(shù)的方法，可以求出極小值，這對單臺電動機尚可，但是找出全廠所有輔機電動機損耗最小的函數(shù)表達式的方法十分繁冗。所以對于全廠眾多的廠用輔機電動機運行中自身損耗可以用試驗（調節(jié)電壓）方法的來求函數(shù)的極值 以便找出該 對應的6kV母線電壓U即經濟電壓。 我公司6 kV母線的電壓允許范圍為：5.7～6.6kV，目前機組帶滿負荷時，各輔機均處于最大方式，經觀察各廠用母線電壓在6.1～6. 2kV甚至更高，為電動機的+1 .67％～+3. 3％U 或以上，該電壓是否就是所有輔機運行的經濟電壓，偏離電動機經濟電壓過多勢必造成損耗增加，我公司主要的耗電設備一廠用輔機電動機在設計容量上有足夠的富裕度，目前多數(shù)設備的出力調節(jié)靠安裝在機械端的擋板、閥門或再循環(huán)來進行，如鍋爐吸、送風機擋板均運行在截流（大約在50％開度）狀態(tài)等，截流損失嚴重，電壓適當降低不至于使運行電流超過額定值，所以在機組滿負荷、不改變廠用系統(tǒng)輔機運行方式、不同電壓下，對廠高變實際負荷進行測定，確定廠用母線電壓接近電動機額定值的最經濟的電壓，使廠用輔機電動機的損耗（鐵損和銅損）乃至輸入功率工作在最小工況下，以達到節(jié)電的目的。就目前運行電壓來看，適當降低廠用母線電壓應是可行的。 4 目前廠用電運行情況的分析計算 我們查閱廠用高壓工作變壓器參數(shù)，以便對發(fā)電機電壓在±10％U ，廠用高壓工作變壓器負荷由50％～100％額定容量變化時，6 kV母線電壓進行計算，表1是3#～6#廠高變有關參數(shù)。 通過觀察，機組在最大方式下，廠高變負荷率接近70％容量。在此運行狀況下發(fā)電機機端電壓在±10％U 變化時，廠用母線電壓在變壓器各檔位下變化計算如表2所示。