一起机组凝结水泵变频器节电率测试试验

一起机组凝结水泵变频器节电率测试试验

张平

（华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030）

摘要：变频器在现代电厂中广泛应用，对节能降耗起到良好效果。为了确定变频器节能效果，有必要对高压电机变频器在同样工况下工频、变频运行情况下功耗进行对比测试变频器节电率，为变频器运行维护、性能评估提供支撑。

关键词：变频器；工频；变频；节电率

1.前言

某电厂响应国家节能减排要求，在工程建设时就对机组部分高压电机采用高压变频器控制，能实现变频改造后高压电机在变频/工频模式手动切换运行，其中每台机组共设3台凝结水泵，#1号凝结水泵设一台变频器、#2、3号凝结水泵共用一台变频器，正常运行时#1、2凝泵变频运行，#3凝泵工频备用。但自2台机组改造投产以来，从未开展过高压电机变频器在变频、工频模式下节电效果的评估。为了对高压电机变频器运行节电效果进行正确评价，该电厂委托我院对2台机组的凝泵变频器进行测试，以确定每台凝泵变频器节电率。

2.试验及评价方法

2.1试验方法

所谓节电率就是：在规定的相同运行周期内，在满足终端需要时，环境条件相近、运行工况相同的情况下，应用变频速传动系统节约的用电量与未应用变频调速装置系统的用电量之比的百分数[1]。

试验中功率测量仪器采用FlukeNorma4000CN功率分析仪，利用其W3模式，即三相三功率计量模式，将三相PT二次值、CT二次值接入功率分析仪，启动PowerAnalyzer得到采集记录电机1分钟功率数据作为对应的变频功率、工频功率。其中三相CT二次值通过专用电流传感器将待测电机开关柜电流互感器二次电流接入功率分析仪。

不同负荷工况试验时将被测电机分别切换至变频、工频稳定运行，试验期间保持机组在变频、工频工况下的炉侧主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、一次风流量、一次风压力、给水流量、主汽流量、主燃料量，机侧凝结水母管流量、凝结水母管压力、抽汽量等参数在变频、工频运行时最大程度相同，每工况维持稳定30分钟，每间隔5分钟记录测试数据，取平均值作为该工况下电机功率。

则单台高压电机节电率计算公式为：

式中、分别为变频器统计时间为一年周期内工频用电量、变频用电量。

2.2评价方法

一般用于评判变频器运行效果的指标为变频器的年节电率。

（1）变频器的年节电率≧30%，则认定系统运行效率最佳；

（2）变频器的年节电率≧20%，则认定系统运行效率佳；

（3）变频器的年节电率≧15%，则认定系统运行效率较好。

由于该电厂高压电机变频器未安装电能表，无法精确统计一年时间内高压电机的工频用电量、变频用电量，无法准确计算变频器的年节电率。但由于机组凝泵长期变频运行，因此变频器的年节电率可用综合节电率来判断系统运行效率。

3.试验测试

按照2.1节所述方法，在同一工况下保持机组参数尽可能稳定，分别选取4种不同代表工况进行凝结水泵在变频、工频工况下稳定运行，测量两台机组相应工况下凝结水泵功耗，按式（2-1）计算单台电机节电率。为了减小试验期间工、变频模式切换对机组运行稳定性影响及保持对应运行工况的稳定性，每次试验只对一台凝泵电机在变频、工频方式切换运行，其他高压电机保持变频运行，出力维持不变。

3.1#1机组凝结水泵测试数据

#1机组凝结水泵及一次风机在不同负荷测试点时测量所消耗电功率及不同负荷测试点节点率，结果见表1。

表1#1机组凝结水泵试验工况及试验结果

注：①254MW工况时因单台凝结水泵运行变频运行，凝结水位、母管压力不好控制，节电率测试按照2台变频运行，切换至工频时单台凝泵工频运行模式进行。

3.3#2机高压变频器综合节电率计算

按照第2章公式（2-2）计算得：

4.结论

通过对#1、2机组凝结水泵变频及工频对应工况下电功率测试，从表1、表2测试及计算结果可以看出两台机组在较低负荷工况下变频器变频运行时节电率较高，随着负荷增高变频器变频运行的节电率是逐渐降低。从上述计算结果可以看出在测试的各工况下#1机组的凝结水泵变频器综合节电率为59.19%；#2机组的凝结水泵变频器综合节电率为71.60%，分别都高于30%，可以得出凝结水泵的变频器系统运行效率达到最佳。另由于进行测试期间处于冬季供热，机组抽汽供热原因导致两台机组变频器综合节电率有所偏差。

参考文献：

[1]GB/T210562007风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件[S]

作者简介：

张平（1978-），男，工程师，硕士，主要从事电源侧继电保护、技术服务等工作。