四川華鎣山電廠為西南地區(qū)小型火力發(fā)電廠，總裝機容量30萬KW，其中1號和2號機組為5萬KW機組，3號和4號機組為10萬KW機組。由于西南地區(qū)水利資源比較豐富，一般保證水力發(fā)電，四川華鎣山電廠的火電機組平常一般承擔(dān)調(diào)峰發(fā)電任務(wù)，僅在枯水季節(jié)承擔(dān)一定量的基本負(fù)荷。
由于電廠發(fā)電機組經(jīng)常處于調(diào)峰運行狀態(tài)，對鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)而言，引送風(fēng)機擋板開度一般只能達(dá)到50%左右，因為擋板截流造成了大量的能量損失。同時調(diào)峰運行導(dǎo)致風(fēng)機啟停次數(shù)增加，而高壓電機的頻繁啟動，直接導(dǎo)致電機及機械的使用壽命減少，引起維護工作量和成本大大增加。
另一方面，為了從發(fā)電系統(tǒng)的安全性考慮，引送風(fēng)機一般按甲乙雙側(cè)進(jìn)行配置，一旦單邊設(shè)備故障退出運行，仍可由另一側(cè)輔機繼續(xù)工作，以維持發(fā)電機組繼續(xù)運行，減少停機停爐損失。同時在輔機設(shè)備選型和容量設(shè)計上，單側(cè)風(fēng)機具備讓發(fā)電機帶75%負(fù)荷運行的能力，兩側(cè)風(fēng)機在發(fā)電機滿負(fù)荷運行的情況下，也具有50%的容量冗余。
目前，華鎣山發(fā)電廠的廠用電約占到發(fā)電量的8%，其中引送風(fēng)機的用電就達(dá)到2.5%以上。為了適應(yīng)機組調(diào)峰運行的特點，降低廠用電率指標(biāo)，電廠從去年開始就積極尋求新設(shè)備新技術(shù)來對原有機組進(jìn)行改造，以實現(xiàn)節(jié)能降耗、增強自身的市場競爭能力的目的。由于引送風(fēng)機為高壓電機，單機容量較大，運行時間長，耗電量也較多，節(jié)電潛力巨大，電廠決定對4號爐的引送風(fēng)機進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造。
4號爐的引送風(fēng)機變頻改造項目從去年開始立項，2001年5月進(jìn)行正式招標(biāo)，有SIEMENS、ABB、AB、ROBINCON以及國內(nèi)多家廠商參與投標(biāo)。評標(biāo)小組經(jīng)過多方調(diào)研和評審論證，最后決定采用北京利德華福技術(shù)有限公司設(shè)計生產(chǎn)的HARSVERT-A系列變頻器，進(jìn)行風(fēng)機的調(diào)速改造。
二、 設(shè)備概況：
華鎣山發(fā)電廠4#機組為國產(chǎn)100MW機組，于1983年投產(chǎn)，其引、送風(fēng)機主要參數(shù)情況如下：
(1)引風(fēng)機
型 號： Y4—73-11N0：28D
風(fēng) 量： 455000m3／h
風(fēng) 壓： 401mmH20
電機型號： Y800-8／l180
額定功率： 800kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 93.4A
額定轉(zhuǎn)速： 741 rpm (2) 送風(fēng)機
電機型號： JSQl512—6
額定功率： 780kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 88.5A
額定轉(zhuǎn)速： 978rpm
三、 HARSVERT-A變頻器的性能：
華鎣山發(fā)電廠4號機組引送風(fēng)機共四臺，采用4臺HARSVERT-A06/105變頻器進(jìn)行調(diào)速控制。變頻器為直接高-高方式的電壓源型，外加工頻旁路切換開關(guān)。變頻器的主要性能指標(biāo)如下：
變頻器容量 1090KVA
額定輸出電流 105A
輸入頻率 45Hz到55Hz
額定輸入電壓 6000V
允許電壓波動 ±10%
輸入功率因數(shù) ≥0.96（大于20%負(fù)載時）
輸出頻率范圍 0Hz到50Hz（即：調(diào)速范圍0～100%）
變頻器效率 ≥98%（不含輸入變壓器）
輸出頻率分辨率 0.01Hz，無級調(diào)速
過載能力 120%一分鐘，150%立即保護
為了適應(yīng)電廠設(shè)備運行安全性及工藝需要，變頻器除了滿足以上基本性能指標(biāo)要求外，還具有如下功能：
風(fēng)機變頻改造后，既可以變頻調(diào)速運行，也可以直接投工頻運行；
變頻器輸入的6KV、10KV主電源掉電時，3秒內(nèi)變頻器不會停機，可以滿足電廠引送風(fēng)機電源母線切換的需要；
為變頻器提供的220V控制電源掉電時，由于變頻器的控制電源和主電源沒有相位及同步要求，變頻器可以用UPS供電繼續(xù)運行，不會停機；
在現(xiàn)場DCS速度給定信號掉線時，變頻器提供報警的同時，可按原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運轉(zhuǎn)，維持機組的發(fā)電工況不變；
變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續(xù)運行，減少風(fēng)機突然停機造成的損失。保留原電機繼續(xù)使用；
不改變原有風(fēng)機設(shè)備任何基礎(chǔ)；
和電廠的DCS系統(tǒng)實現(xiàn)無縫接口；
四、 項目實施情況：
2001年5月28日 正式簽訂4臺變頻器的供貨合同； 2001年9月2日～6日 4臺變頻器分別運抵華鎣山電廠現(xiàn)場； 2001年9月23日 4臺變頻器開始安裝，9月27日安裝完畢； 2001年9月28日～10月1日 四臺變頻器本體調(diào)試完畢，帶電機空載運行（脫離風(fēng)機聯(lián)軸器）正常； 2001年10月6～7日 完成4臺變頻器和電廠DCS系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)工作； 2001年10月8日～10日 完成四臺變頻器帶風(fēng)機的負(fù)載運行調(diào)試； 2001年10月11日～18日 等待4#爐其他大修工作的完成； 2001年10月19日 4#機組正式發(fā)電 ，變頻器正式投入試運行； 2001年10月20日 在機組熱態(tài)情況下，變頻器和DCS聯(lián)合完成了4#爐風(fēng)煙系統(tǒng)的閉環(huán)控制（即投自動）調(diào)試，4#機組繼續(xù)試運行。4臺變頻器從10月19日投入運行至今，運行狀態(tài)一直十分穩(wěn)定。
五、 引送風(fēng)機變頻改造后的節(jié)能情況：
下表列出4號爐不同負(fù)荷下，引送風(fēng)機在改造前后的從高壓開關(guān)測得的電流值（用戶提供）：
發(fā)電機負(fù)荷
（%） 改造
前后 甲側(cè)引風(fēng)機
（A） 乙側(cè)引風(fēng)機
（A） 甲側(cè)送風(fēng)機
（A） 乙側(cè)送風(fēng)機
（A） 合計（A） 前后
對比 70 改造前 60 55 35 40 190 下降66% 改造后 26 20 6 14 66 80 改造前 70 65 41 44 220 下降57% 改造后 31 29 13 22 95 100 改造前 72 71 56 53 252 下降46% 改造后 57 48 28 20 153
從表中數(shù)據(jù)看出：發(fā)電機調(diào)峰越厲害（負(fù)荷越?。?，和原來相比，改造后電流下降越多。即使在4號機組滿負(fù)荷的情況下，引送風(fēng)機的電網(wǎng)側(cè)總電流仍然比改造前下降了46%。
以下一組數(shù)據(jù)是4號爐改造前的6月份及改造后的10月份發(fā)電量及其送風(fēng)機和引風(fēng)機電耗情況對比：
日期 兩臺送風(fēng)機(KW·h) 兩臺引風(fēng)機(KW·h) 6月份 10月份 6月份 10月份 1 16380 24300 2 16380 23400 3 16200 23040 4 16020 23400 5 11160 16380 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6120 9900 15 14760 20520 16 9540 13680 17 16020 23220 18 16740 23760 19 17640 3420 26460 5580 20 16920 9180 23760 15480 21 15120 8460 21420 14220 22 10620 9000 16200 14400 23 11880 9000 16380 16920 24 10080 7920 14400 17280 25 10620 11760 14760 14580 26 10800 3420 15300 5760 27 13140 9000 18720 16200 28 14040 8640 19080 17460 29 9900 9720 14760 19980 30 8280 9000 11700 20340 31 8820 15480 合計 107340 414540 193680
其中：
6月份4號機組發(fā)電量為：2778萬度。其引送風(fēng)機總耗電量為: 288360+414540=702900度，占4號機組發(fā)電量的2.5%。
10月份4號機組發(fā)電量為：2148萬度。其引送風(fēng)機總耗電量為:107340+193680=301020度，占4#機組發(fā)電量的1.4%。
改造前后，單位發(fā)電量的引送風(fēng)機總耗電量下降了44%。
六、 效益分析：
從節(jié)電的角度考慮，因節(jié)電而直接帶來的經(jīng)濟效益與機組的年運行時間、平均負(fù)荷率、電費水平等因素有關(guān)。假設(shè)4#機組的年運行時間為6000小時，平均負(fù)荷率80%，廠用電為0.37元每度，引送風(fēng)機總耗電在變頻改造前后分別占4#機發(fā)電量的2.5%和1.4%，則：
改造前每年4號機組發(fā)電量為100000×0.8×6000=48000萬度，引送風(fēng)機總耗電為48000×2.5%=1200萬度，改造后引送風(fēng)機總耗電為48000×1.4%=672萬度，改造前后引送風(fēng)機節(jié)約用電為1200-672=528萬度，折算電費為195萬元。僅節(jié)約電費一項，在2.5年內(nèi)就可以將4臺變頻器的投資收回。
實際上，4號機組采用變頻調(diào)速改造后，由于對電機實現(xiàn)真正的軟啟動，對電機、風(fēng)機、擋板、高壓開關(guān)等設(shè)備以及電網(wǎng)的啟動沖擊大大減少，它們的使用壽命得以延長，可以大幅度節(jié)省這些設(shè)備的維護費用。另外，變頻器高精度寬范圍的無級調(diào)速功能，不僅全面滿足了電廠峰荷動態(tài)調(diào)節(jié)的需要，而且變頻器屬于高度智能化的新型高科技設(shè)備，與電廠DCS系統(tǒng)實現(xiàn)真正的無縫連接，提高了生產(chǎn)效率和機組自動化水平，大大改善了電廠的工作和生產(chǎn)環(huán)境。
總之，HARSVERT-A變頻器在華鎣山發(fā)電廠4號爐風(fēng)機系統(tǒng)的調(diào)速改造中應(yīng)用是相當(dāng)成功的。該系列變頻器的先進(jìn)性、可靠性已得到許多工業(yè)應(yīng)用的證實。在電力行業(yè)，對于許多高壓大功率的輔機設(shè)備推廣和采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，不僅可以取得相當(dāng)顯著的節(jié)能效果，是電廠節(jié)能降耗的一個有效的途徑，而且也得到國家產(chǎn)業(yè)政策的支持，代表了今后電力行業(yè)節(jié)能技改的方向，目前電力行業(yè)越來越多的人員對此都已形成廣泛共識。
（摘自北京利德華福公司網(wǎng)站）
（轉(zhuǎn)載）
