1、    6kv高壓電機的節能改造分析    令曉偉摘要：闡述了高壓電機節能改造的重要意義，并在此基礎上對6 kv高壓電機變頻節能改造進行研究，期望為降低高壓電機的整體能耗提供幫助。關鍵詞：6 kv；高壓；電機；節能：tm621：a ：20956835（2014）080028021高壓電機節能改造的重要意義近年來，我國大部分汽機水泵和鍋爐風機都采用電動機拖動，且以交流電動機直接拖動為主，采取恒速運行方式。在電網調峰期間，交流電動機處于低負荷狀態運行，使資源浪費現象較為嚴重。為此，對6 kv高壓電機進行變頻改造是十分必要的，主要體現在以下四個方面。1.1適應

2、電網調峰要求變頻調節電機的啟動電流較小，在啟動時既可以避免對用電系統造成影響，保證機組的穩定運行，又可以減少對電網的沖擊，維護電網安全運行；同時，還能夠滿足電網調峰狀態下的低負荷運行要求，與電力市場的發展相適應。1.2提高經濟效益在6 kv高壓電機中，采取變頻調節技術能夠大幅度減少輔機的耗電量，特別對于低負荷狀態而言，變頻運行具備良好的節電效果，有利于降低發電成本和用電率，在節約能源的同時實現經濟效益最大化的目標。1.3降低設備維護費用實施變頻節能改造后，優化了電機運行特性，提高了機組運行的經濟性，使機組始終處于最佳的運行狀態。尤其在低負荷運行狀態下，具備擋板操作少、磨損小和節流損失小等優勢，

3、有利于減少設備維護費用，避免因停機檢修造成不必要的經濟損失。1.4延長設備使用壽命采用變頻調節技術，通過軟啟動電機可以有效降低電機啟動電流，避免因啟動電流過大對電機本身造成強烈沖擊。同時，變頻技術還可以避免輔機因頻繁調節造成管道、閥門擋板過早損壞，延緩水泵葉輪、風機的磨損程度，減輕運行產生的噪聲，從而延長設備的使用壽命。26 kv高壓電機變頻節能改造研究2.1變頻控制節能的基本原理高壓電機的變頻控制器屬于一種電能控制裝置，它的基本原理是利用電力半導體的連通和斷開將工頻電源轉換成為另一種頻率的電能，包括整流、濾波、再次整流、制動和驅動等環節。由于高壓電機的極數具有非連續的特點，通常為2的倍數，如

4、果單方面對極數進行調節，則很難實現對電機轉速進行控制的目的。但由于對電源頻率的調節是在電機之外進行的，并在調節后重新對電機進行供電，所以可以與轉速之間形成正比例關系，換言之，利用變頻器可以使高壓電機的轉速達到自由控制的目標。由此可見，可以選擇變頻裝置對高壓電機進行節能改造。必須闡明的一點是，如果只改變電源頻率而不對電壓進行相應的調整，那么極有可能引起電機燒損。因此，在改變電源頻率的同時，必須對電壓進行調整。通常情況下，在工頻電源輸入的過程中，啟動和加速沖擊的電流都非常大，一般會達到額定值的7倍以上；而采用變頻控制器后，啟動和沖擊電流會明顯降低，約為額定值的1.31.5倍，這不僅進一步降低了能耗

5、，而且還有效延長了高壓電機的使用壽命。當6 kv高壓電機轉速過快時，泵類和風機的輸出流量也會隨之增大。由于電機輸出壓力與其轉速平方成正比，消耗功率與其轉速三次方成正比，所以在輸出流量降低1/10時，會使電機消耗功率降低1/3.變頻節能改造，不僅優化了電機的轉速，減少了泵類和風機的輸出流量，而且還能夠將閥門或擋板開度調節到最大值，進而通過降低中介環節的能量消耗實現能源的高效利用。由此可見，變頻節能改造是通過改變電機轉速來達到節能目的的。當高壓電機采取變頻調節技術后，可在負載與電機轉軸之間建立直接的聯系，由變頻器對電機供電實施直接控制，不需要外部電源進行供電。換言之，變頻技術實現了高壓電機的無級變

6、速，能夠滿足實際生產的節能需求。2.2高壓電機變頻節能改造實例某電廠的風機在整個機組中的能耗較高，通過研究分析后決定對風機進行變頻節能改造，具體的改造要求如下：在對變頻控制器進行選型前，對電機的節能率進行估算；不對原有的控制方式進行改變，以免變頻控制器出現故障而影響電機正常運行；改造時，需要采取相應的措施防止變頻控制器輸出產生的諧波對其他設備的運行造成影響；改造后，應當確保變頻能夠在25 hz以上運行。2.2.1變頻控制器選型針對上述改造要求，本次節能改造選用的變頻控制器為高高結構，系統輸入電壓為6 kv，輸入頻率為50 hz；輸出頻率為050 hz，輸出電壓為06 kv。2.2.2采用變頻控

7、制前后的數據分析表1給出了風機變頻控制前后的相關數據比較結果。表1變頻改造前后數據對比項目 改造前 變頻控制后入口溫度/ 5660 4450入口壓力/kpa -9.6-11.0 -7.59.5出口溫度/ 7680 5969出口壓力/kpa 23.827.6 21.027.6進線電流/a 47.5 27.3進線有功功率/kw 649 470風機軸平均溫度/ 80 662.2.3節能改造效果在對風機進行變頻節能改造后，節電量達到30%左右，并且實現了電機軟啟動，避免了過強的啟動電流對設備造成沖擊，從而有利于延長設備的使用壽命；采用變頻技術后，可精確控制風機的風量，通過調節風機風量使其滿足生產的實際

8、需求，達到節能的目的。此外，風機轉速降低了40%左右，大幅度降低了風機管道振動頻率，減小振動產生的噪聲，進而延長了電機軸承的使用壽命，減少電機故障。（下轉第32頁）摘要：闡述了高壓電機節能改造的重要意義，并在此基礎上對6 kv高壓電機變頻節能改造進行研究，期望為降低高壓電機的整體能耗提供幫助。關鍵詞：6 kv；高壓；電機；節能：tm621：a ：20956835（2014）080028021高壓電機節能改造的重要意義近年來，我國大部分汽機水泵和鍋爐風機都采用電動機拖動，且以交流電動機直接拖動為主，采取恒速運行方式。在電網調峰期間，交流電動機處于低負荷狀態運行，使資源浪費現象較為嚴重。為此，對6

9、 kv高壓電機進行變頻改造是十分必要的，主要體現在以下四個方面。1.1適應電網調峰要求變頻調節電機的啟動電流較小，在啟動時既可以避免對用電系統造成影響，保證機組的穩定運行，又可以減少對電網的沖擊，維護電網安全運行；同時，還能夠滿足電網調峰狀態下的低負荷運行要求，與電力市場的發展相適應。1.2提高經濟效益在6 kv高壓電機中，采取變頻調節技術能夠大幅度減少輔機的耗電量，特別對于低負荷狀態而言，變頻運行具備良好的節電效果，有利于降低發電成本和用電率，在節約能源的同時實現經濟效益最大化的目標。1.3降低設備維護費用實施變頻節能改造后，優化了電機運行特性，提高了機組運行的經濟性，使機組始終處于最佳的運

10、行狀態。尤其在低負荷運行狀態下，具備擋板操作少、磨損小和節流損失小等優勢，有利于減少設備維護費用，避免因停機檢修造成不必要的經濟損失。1.4延長設備使用壽命采用變頻調節技術，通過軟啟動電機可以有效降低電機啟動電流，避免因啟動電流過大對電機本身造成強烈沖擊。同時，變頻技術還可以避免輔機因頻繁調節造成管道、閥門擋板過早損壞，延緩水泵葉輪、風機的磨損程度，減輕運行產生的噪聲，從而延長設備的使用壽命。26 kv高壓電機變頻節能改造研究2.1變頻控制節能的基本原理高壓電機的變頻控制器屬于一種電能控制裝置，它的基本原理是利用電力半導體的連通和斷開將工頻電源轉換成為另一種頻率的電能，包括整流、濾波、再次整流

11、、制動和驅動等環節。由于高壓電機的極數具有非連續的特點，通常為2的倍數，如果單方面對極數進行調節，則很難實現對電機轉速進行控制的目的。但由于對電源頻率的調節是在電機之外進行的，并在調節后重新對電機進行供電，所以可以與轉速之間形成正比例關系，換言之，利用變頻器可以使高壓電機的轉速達到自由控制的目標。由此可見，可以選擇變頻裝置對高壓電機進行節能改造。必須闡明的一點是，如果只改變電源頻率而不對電壓進行相應的調整，那么極有可能引起電機燒損。因此，在改變電源頻率的同時，必須對電壓進行調整。通常情況下，在工頻電源輸入的過程中，啟動和加速沖擊的電流都非常大，一般會達到額定值的7倍以上；而采用變頻控制器后，啟

12、動和沖擊電流會明顯降低，約為額定值的1.31.5倍，這不僅進一步降低了能耗，而且還有效延長了高壓電機的使用壽命。當6 kv高壓電機轉速過快時，泵類和風機的輸出流量也會隨之增大。由于電機輸出壓力與其轉速平方成正比，消耗功率與其轉速三次方成正比，所以在輸出流量降低1/10時，會使電機消耗功率降低1/3.變頻節能改造，不僅優化了電機的轉速，減少了泵類和風機的輸出流量，而且還能夠將閥門或擋板開度調節到最大值，進而通過降低中介環節的能量消耗實現能源的高效利用。由此可見，變頻節能改造是通過改變電機轉速來達到節能目的的。當高壓電機采取變頻調節技術后，可在負載與電機轉軸之間建立直接的聯系，由變頻器對電機供電實

13、施直接控制，不需要外部電源進行供電。換言之，變頻技術實現了高壓電機的無級變速，能夠滿足實際生產的節能需求。2.2高壓電機變頻節能改造實例某電廠的風機在整個機組中的能耗較高，通過研究分析后決定對風機進行變頻節能改造，具體的改造要求如下：在對變頻控制器進行選型前，對電機的節能率進行估算；不對原有的控制方式進行改變，以免變頻控制器出現故障而影響電機正常運行；改造時，需要采取相應的措施防止變頻控制器輸出產生的諧波對其他設備的運行造成影響；改造后，應當確保變頻能夠在25 hz以上運行。2.2.1變頻控制器選型針對上述改造要求，本次節能改造選用的變頻控制器為高高結構，系統輸入電壓為6 kv，輸入頻率為50

14、 hz；輸出頻率為050 hz，輸出電壓為06 kv。2.2.2采用變頻控制前后的數據分析表1給出了風機變頻控制前后的相關數據比較結果。表1變頻改造前后數據對比項目 改造前 變頻控制后入口溫度/ 5660 4450入口壓力/kpa -9.6-11.0 -7.59.5出口溫度/ 7680 5969出口壓力/kpa 23.827.6 21.027.6進線電流/a 47.5 27.3進線有功功率/kw 649 470風機軸平均溫度/ 80 662.2.3節能改造效果在對風機進行變頻節能改造后，節電量達到30%左右，并且實現了電機軟啟動，避免了過強的啟動電流對設備造成沖擊，從而有利于延長設備的使用壽命

15、；采用變頻技術后，可精確控制風機的風量，通過調節風機風量使其滿足生產的實際需求，達到節能的目的。此外，風機轉速降低了40%左右，大幅度降低了風機管道振動頻率，減小振動產生的噪聲，進而延長了電機軸承的使用壽命，減少電機故障。（下轉第32頁）摘要：闡述了高壓電機節能改造的重要意義，并在此基礎上對6 kv高壓電機變頻節能改造進行研究，期望為降低高壓電機的整體能耗提供幫助。關鍵詞：6 kv；高壓；電機；節能：tm621：a ：20956835（2014）080028021高壓電機節能改造的重要意義近年來，我國大部分汽機水泵和鍋爐風機都采用電動機拖動，且以交流電動機直接拖動為主，采取恒速運行方式。在電網

16、調峰期間，交流電動機處于低負荷狀態運行，使資源浪費現象較為嚴重。為此，對6 kv高壓電機進行變頻改造是十分必要的，主要體現在以下四個方面。1.1適應電網調峰要求變頻調節電機的啟動電流較小，在啟動時既可以避免對用電系統造成影響，保證機組的穩定運行，又可以減少對電網的沖擊，維護電網安全運行；同時，還能夠滿足電網調峰狀態下的低負荷運行要求，與電力市場的發展相適應。1.2提高經濟效益在6 kv高壓電機中，采取變頻調節技術能夠大幅度減少輔機的耗電量，特別對于低負荷狀態而言，變頻運行具備良好的節電效果，有利于降低發電成本和用電率，在節約能源的同時實現經濟效益最大化的目標。1.3降低設備維護費用實施變頻節能

17、改造后，優化了電機運行特性，提高了機組運行的經濟性，使機組始終處于最佳的運行狀態。尤其在低負荷運行狀態下，具備擋板操作少、磨損小和節流損失小等優勢，有利于減少設備維護費用，避免因停機檢修造成不必要的經濟損失。1.4延長設備使用壽命采用變頻調節技術，通過軟啟動電機可以有效降低電機啟動電流，避免因啟動電流過大對電機本身造成強烈沖擊。同時，變頻技術還可以避免輔機因頻繁調節造成管道、閥門擋板過早損壞，延緩水泵葉輪、風機的磨損程度，減輕運行產生的噪聲，從而延長設備的使用壽命。26 kv高壓電機變頻節能改造研究2.1變頻控制節能的基本原理高壓電機的變頻控制器屬于一種電能控制裝置，它的基本原理是利用電力半導

18、體的連通和斷開將工頻電源轉換成為另一種頻率的電能，包括整流、濾波、再次整流、制動和驅動等環節。由于高壓電機的極數具有非連續的特點，通常為2的倍數，如果單方面對極數進行調節，則很難實現對電機轉速進行控制的目的。但由于對電源頻率的調節是在電機之外進行的，并在調節后重新對電機進行供電，所以可以與轉速之間形成正比例關系，換言之，利用變頻器可以使高壓電機的轉速達到自由控制的目標。由此可見，可以選擇變頻裝置對高壓電機進行節能改造。必須闡明的一點是，如果只改變電源頻率而不對電壓進行相應的調整，那么極有可能引起電機燒損。因此，在改變電源頻率的同時，必須對電壓進行調整。通常情況下，在工頻電源輸入的過程中，啟動和

19、加速沖擊的電流都非常大，一般會達到額定值的7倍以上；而采用變頻控制器后，啟動和沖擊電流會明顯降低，約為額定值的1.31.5倍，這不僅進一步降低了能耗，而且還有效延長了高壓電機的使用壽命。當6 kv高壓電機轉速過快時，泵類和風機的輸出流量也會隨之增大。由于電機輸出壓力與其轉速平方成正比，消耗功率與其轉速三次方成正比，所以在輸出流量降低1/10時，會使電機消耗功率降低1/3.變頻節能改造，不僅優化了電機的轉速，減少了泵類和風機的輸出流量，而且還能夠將閥門或擋板開度調節到最大值，進而通過降低中介環節的能量消耗實現能源的高效利用。由此可見，變頻節能改造是通過改變電機轉速來達到節能目的的。當高壓電機采取變頻調節技術后，可在負載與電機轉軸之間建立直接的聯系，由變頻器對電機供電實施直接控制，不需要外部電源進行供電。換言之，變頻技術實現了高壓電機的無級變速，能夠滿足實際生產的節能需求。2.2高壓電機變頻節能改造實例某電廠的風機在整個機組中的能耗較高