惠州LNG电厂闭式冷却水泵的变频调速改造

1、惠州LNG电厂闭式冷却水泵的变频调速改造摘要：随着厂网分家，竞价上网政策的逐步实施以及CO2排放量的限制等形式下，为了降低厂用电率，节约能量，降低发电成本，提高上网电价的竞争力，我厂对公用闭式冷却水泵进行了变频调速改造，取得可观的经济效益。本文主要见绍了我厂闭冷泵变频改造的优点、变频器接线原理以及实际运行节能效果分析。关键词：变频调速,闭式冷却水泵,水泵变频改造,节能Abstract:withthefactorynetstreated,biddingforaccesstothepolicyimplementedstepbystepandCO2emissionsfromthelimitsoffo

2、rm,inordertoreducetherateofelectricity,saveenergyandreducepowercostandimprovethecompetitivenessofthepower,myfactorytopublicclosedcoolingwaterpumponthevariablefrequencyspeedregulationreform,toachievesignificanteconomicbenefits.Thispapermainlysawtheoccupyingourfactoryclosedcoldpumptheadvantagesofthein

3、verterfrequencyconverter,wiringprincipleandtheactualoperationenergysavingeffectanalysis.Keywords:frequencycontrol,closedcoolingwaterpump,waterpumpinverter,energysaving中图分类号：U464.138+.1文献标识码：A文章编号：绪论1.1交流变频调速概述近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，变频调速技术和计算机数字控制技术逐步取代了传统直流调速和模拟控制技术，成为目前发展最为迅速的技术之一。变频调速以其优异的

4、调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，正被广泛应用于各行业中，成为企业改造挖潜、增加效益的一条有效途径，尤其是在高能耗、设备较多的企业，采用变频调速装置将使企业获得巨大的经济利益，同时这也是国民经济可持续发展的需要。在我国电力行业发展中，随着厂网分家，竞价上网政策的逐步实施以及CO2排放量的限制等形式下，降低厂用电率，降低发电成本，提高上网电价的竞争力，已成为电厂努力追求的经济目标，要求越来越迫切。而风机水泵类负载采用调速驱动具有非常可观的节能效果，这已是共识。1.2交流变频调速原理变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）p，（式中n、

5、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。我厂闭冷泵变频改造所采用的变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、计算机控制等技术于一身的综合性电气产品。二、闭式冷却水泵变频改造的优点2.1变频调速的节能性我厂共配置4台闭式冷却水泵，变频改造前闭式水母管压力维持在0.68MPa，而机组闭冷水母管压力只需维持在0.25MPa即可满足本机组正常运行所需，而且出于安全的考虑，每运行一台机就需要启动一台闭式冷却水泵，为了维持机组闭冷水压力在0.25MPa，必须对流经机组的闭冷水用阀门节流才可实现，从而造成很大的电量损耗

6、。用阀门控制流量时，有大量功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。而用转速控制时，由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降，即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。如果不是用关小阀门的方法，而是把电机转速降下来，那么在转运同样流量的情况下，原来消耗在阀门的功率就可以避免，从而获得显著的节能效果。2.2变频调速的安全可靠性闭冷泵电机电源为380V交流电，直接起动会产生较大的电流冲击和

7、转矩冲击，在很短的起动过程中，转子将承受很高的热应力和机械应力，降低转子使用寿命；同时，直接起动时的大电流还会在定子绕组的端部产生很大的电磁力，使绕组端部振动和变形，造成定子绕组绝缘的机械损伤和磨损，从而导致定子绕组绝缘击穿。直接起动时的大电流还会引起铁芯振动，使铁芯松驰，引起电机发热增加。可见，闭冷泵电机的直接启动给机组的安全经济运行造成威胁。如果采用软起动方式，便可做到启动时平滑无冲击，延长电动机的使用寿命，保证机组安全经济运行，同时可以大大降低运行噪声；此外，由于变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能，也提高了电机水泵运行的可靠性。因此，为了节能降耗，有效降低厂用电率，保证

8、机组安全经济运行，对闭冷水泵进行变频改造是非常必要的。三、闭冷泵和变频器参数及接线原理图3.1闭冷泵电机参数3.2根据闭冷泵电机与泵的参数及工作特性所选变频器参数3.3电气接线原理在原有闭冷泵电机380V电源侧经一开关QF1接入变频器，然后在变频器输出端再接负载，即闭冷泵电机，如图3.4变频装置原理图四、实际运行节能效果分析4.1闭冷泵变频改造投入运行后用电量统计，如下表4.2闭式冷却水泵节能效果计算选取2月14日至3月14日一个月的实际运行时间进行观测，计算变频改造后闭式循环冷却水泵节能效果。根据上表，可知：（1）截止2月14日的用电量W1=1476.1+11369+12654.5=25499.6（kWh）（2）截止3月14日的用电量W2=22752.5+39166+20656=82574.5（kWh）则变频改造后一个月用电量W3=W2-W1=82574.5-25499.6=57074.9（kWh）变频改造前闭冷水泵电机电流取值为290A（根据以往运行电流曲线估算的平均值）,功率因数现场实测值为0.