低压变频器应用分析

摘 要：低压变频器越来越广泛的应用在电力企业中，文章就变频器使用的主要领域及应用效果作了简述，并分析了变频器在使用中应注意的问题。

关键词：变频器；应用；电力

随着电力电子技术的迅速发展，低压变频器的可靠性不断提高，成本不断下降，在大多数场合已经完全满足电力企业的需要，正在越来越广泛的应用于电力企业的各个领域。热能室自2001年开展低压变频器技术改造以来，积累了一定经验，本文仅就变频器应用的情况介绍如下：

一、应用变频器技术的优点

（1）应用变频技术节能效果明显。由于变频器直接改变电源频率而改变电机转速，没有额外机械损失。我们知道，在应用最广泛的泵与风机类型的负载中，流量与电机转速成正比，压力与转速平方成正比，而消耗功率则与转速立方成正比。当流量由1加%降至80%时，则消耗功率降至51%，即使考虑到风机或泵的效率降低，变频器本身的效率，以及其他因素，节能率也将达到30%以上。

（2）变频器调节平稳、准确。对于象给粉机、给煤机等设备的控制通常采用机械变速、电磁变速甚至不变速等方法，往往存在调节不线性，调节不均匀等问题。采用变频器技术后，由于直接改变电机转速，运转平稳，调整准确。

（3）变频器可靠性高，故障率低，减少设备事故。在锅炉给粉机中，以前采用滑差电机调速，经常发生故障，影响了机组安全运行，采用变频器技术后，由于取消了滑差电机，拆除了最容易发生故障的部件，使得整体可靠性大大提高。

二、变频器技术在电力企业中的典型应用

变频器由于其显著的优点，在发电厂、变电站、供热站等获得了广泛应用，并取得了很多经验。本文仅对一些简单应用做一介绍。

（1）变频器技术在恒压供水系统的应用

恒压供水系统由变频器、电机、水泵和压力变送器组成。有的系统由多台电机和水泵组成。当用水量增加时，压力变送器检测到供水压力下降，变频器会自动增加转速，水泵出口压力和流量增加，反之当用水量减少时，压力变送器检测到供水压力上升，变频器会自动减少转速，水泵出口压力和流量相应降低。

（2）锅炉给粉机控制

锅炉给粉机控制的目的主要是锅炉给粉量调节平稳、准确、可靠。锅炉给粉机控制方案采用每台给粉机电机由一台变频器控制，变频器接受操作器的控制信号，对电机转速进行调整，每一层，或每一组由一台同操器控制，所有的同操器均接受来自自动控制系统的信号，而把所有的转速信号相加作为调节系统的反馈信号。

（3）叶轮给煤机控制

叶轮给煤机控制主要控制磨煤机的给煤量，从而实现磨煤机给煤量的控制，由于当磨煤机存煤过多或过少都会造成磨煤机出力下降，而磨煤机存煤过多更有可能造成磨煤机堵煤，因此，磨煤机变频控制可以稳定、准确的控制给煤量，保证磨煤机高效运行，降低制粉单耗。同时也为制粉系统自动投人创造了条件。

（4）疏水泵控制

汽轮机低加疏水水位的控制直接影响低加运行的效果。为了防止低加水位过高，通常开大疏水调整门，此时蒸汽直接进入疏水管路，既降低了机组效率，又增加了对管路及阀门的冲刷。将疏水泵电机采用变频器控制，并与自动调节回路结合起来，可以有效的提高低加水位控制系统的调节品质及控制系统的有效投人时间，从而提高机组的经济性。低加疏水变频控制的优点是既有明显的节能效果，又减少设备磨损，减少检修工作量。

（5）化学生水泵拉制

化学生水泵是电厂化学制水的重要设备，化学生水泵的流量直接影响澄清池的稳定性，由于生产工艺的要求，需要稳定的调节生水泵流量，而采用阀门调节不仅调节困难，而且节流损失大，阀门磨损大。进行变频改造后，全年可节电100MWH，折合经济效益3万元，并有减少溢水损失，减少维修费用等优点。

（6）振动给料机控制

振动给料机是电厂输煤系统中常用设备，它振动大小影响到皮带输煤量的多少，用变频器控制振动给料机的振动，进而对给煤量进行控制，可有效的防止跑煤，用煤量不大时，可减少转速节约能源。

（7）燃油泵控制

锅炉点火、助燃用油要求压力稳定，以保证良好的雾化效果。采用变频调速技术，可以保证在点火、助燃等情况下的燃油供应，又能在不用燃油的情况下维持燃油压力，节约电能。燃油泵变频调速具有稳定压力，节约电能及减少油泵磨损的作用。

三、变频器在使用中应注意的事项

变频有很多优点，但是在使用中也要注意有关问题，保证变频器的正常工作条件及使用环境，才能保证变频器及相关设备的安全稳定运行。

（1）对其他设备的电磁干扰问题

由于变频器在整流和逆变过程中会产生大量谐波，会对附近的电子设备如仪器仪表、控制器、PLC等产生干扰，应视实际情况采取加）装人口或出口电抗器，对机柜加强屏蔽或其他抗干扰措施。

（2）变频器安装环境

变频器在现场安装，应考虑到防水、防潮、防振的保护措施，通常功率小于100kw的变频器应设计相应的控制机柜。由于变频器采用了大量电子元器件，一般工作温度为0-40℃，所以变频器所处的环境温度应在此范围内且通风良好，控制机柜应加装冷却风扇。

（3）电机发热及振动问题

很多变频器改造时使用现有普通电机，由于变频器输出电压中含有大量的谐波，将会造成电机本身的发热增加和振动增加，高次谐波的存在还将破坏电机的绝缘水平，损害电机寿命。

在调试过程中注意认真整定变频器参数，最大限度的降低电机在低速条件下的工作电流；变频器新投或改造后，应注意监视电机的发热和振动情况。