[摘 要]厂用电率，是反映发电厂经济性能的主要技术指标，近年来，减少厂用电，降低运行成本，成为发电企业的一项重要工作目标，其中，通过提高运行管理，改造陈旧设备等措施，降低了部分设备用电量，但作为“耗电大户”的厂用系统的工频高压电机，无法通过以上措施更进一步的降低能耗，而对其进行变频改造，成为降低厂用电的有效方法。
[关键词]节能；高压电机；变频；改造；厂用电率
随着我国国民经济不断发展，节能降耗，走可持续发展道路成为我国的重要国策，火力发电厂作为提供电能的重要企业，同时又是消耗能源的大户，其中，减少厂用电，成为发电厂提高经济指标的关键课题，通过对工频高压电机的变频改造降低厂用电量，是很多企业的明智选择，如华电能源哈尔滨第三发电厂，该厂通过对一些大容量用电设备的变频改造，降低了厂用电量，收到了良好效果。
以对600MW#4发电机组凝结水泵的变频改造为例：
一、改造前设备运行状况
按发电厂可靠性设计，发电厂厂用系统的水泵、风机的拖动电机，其功率均大于水泵、风机本身功率，留有富裕容量。而且很多水泵在运行中，并不需要满负荷出力，因此水泵在工频状态下运行，系统水压过大，常需关闭阀门，只留少量开度调解流量，从而浪费了电能；另一方面，阀门处于半开位置运行，水流（尤其是一些灰水泵）对门板冲击磨损严重，减少了阀门使用寿命。风机情况大致相同。
这个厂的600 MW 4号燃煤发电机组，其凝结水泵流量大于机组所需最大凝结水流量，电机功率也大于凝结水泵最大输出功率，运行时采用调节气动调节门控制凝结水流量，发电机组在额定负荷下运行时，凝结水泵效率较高；而机组在低负荷运行时，电动调门长期固定在 20%～40%开度，气动调门在30%～60%开度调节，凝结水泵效率很低，浪费了电能。
另外，气动调门动作迟缓故障较多，不能适应长期频繁调节，一直不能正常投入自动运行；凝结水泵在工频启动时，电动机受到的机械、电气冲击较大，经常发生转子鼠笼条断裂事故。
二、凝结水系统变频改造设计方案
电气一次回路按“一拖二”方案设计，实现1台凝结水泵变频运行，另1台凝结水泵工频备用，并可切换。
三、控制方式
a.正常运行控制：变频泵单台运行时，利用高压变频器对水泵电机的转速调节去控制除氧器水位。
b.凝结水泵在变频运行中跳闸，切换为工频运行时：电动调节门按照最大速率关到一定开度后，运行人员根据当时负荷和除氧器水位手动调整气动调节门开度，保证除氧器不发生满水或缺水。
四、改造后效果
a.机组低负荷运行时：凝结水泵处于变频运行方式下，维持在30-40HZ，节约了大量电能。
b.机组满负荷运行时：上水调门全开，变频装置根据机组负荷调整凝结水泵，维持在40-50HZ，变频调节响应速度很快，水位调节品质有了很大的提高。
c.单台凝结水泵变频运行遇故障跳闸：联锁启动备用泵。
五、效益分析
a.直接经济效益。该厂电气及热力试验专业人员选取 5种具有代表性的负荷分配各 1段，基本涵盖了该厂600MW机组中不同时期的负荷情况，使用功率测试仪表对凝结水泵在改造前后 5段的实测数据进行比较，经过计算，日平均节约电能21225 kW·h，年平均节约费用127万元，减少了厂用电消耗，降低了运行成本。
b.间接经济效益。避免了凝结水泵在工频启动时，启动电流对电动机的冲击；电机低速运行，减少了发热老化，轴承磨损，从而降低了电机维护检修成本；功率因数也由原来的0.80左右提高到0.88；采用变频调节，其控制调节品质好于调门调节，有利于 DCS对凝结水系统的控制。
近年以来，该厂分别对2台补给水泵及1台灰浆泵的三台0.4KV电机、4台6KV送风机、 4台6KV引风机和4台6KV凝结水泵进行了变频改造，厂用电率明显降低，并减小了补给水泵及灰浆泵阀门本体的磨损，降低了引风机本体震动及风门、电除尘导流孔板、极线极板的磨损，经济效益显著。
此外，除供热系统改造新安装部分大量采用高压变频装置控制水泵电机外，该厂仍有多台大容量高低压电机工频运行，其中1000KW以上20多台，均可根据设备利用率、投资回收时效等参量进行论证后，实施改造，利用变频改造降低厂用电率，仍有很大空间。通过实践证明：对工频高压电机的变频改造，是发电厂节能增效的有效途径。□
（编辑/刘佳）
