1 概述
火电厂单元机组一般装备有两台凝聚水泵(以下简称凝泵)，一般选用一主一备方法运转。因为凝泵电机额外功率大、占厂用电负荷比重相对较高，且在机组正常运转时存在必定负荷余量，因而对凝泵电动机运用高压变频节能技能是现在较为抱负的一种节能减排办法，许多火电厂都对凝聚水泵电动机进行了高压变频节能技能改造。
凝泵变频器的装备方法一般分为“一拖一”和“一拖二”两种。在“一拖一”方法下凝泵与变频器一一对应，此刻能够选用两台变频泵互为备用或是仅选用一台变频泵作为主用泵、另一台工频泵处于热备用方法;而“一拖二”方法下单元机组仅装备一台变频器，运转/备用凝泵别离处于变频 /工频运转方法，这样能够定时对主/备用凝泵进行切换操作以坚持两台凝泵的运用寿命大致适当。此刻需求在两组切换组织间设置切换互锁设备，避免在机组运转时进行运转方法人工切换时引发的误操作。因为凝泵在变频方法下发动时刻较长(规划发动至满载时刻至少需求25 s)，凝泵处于变频方法工况时一般不宜作为备用设备运用，因而现场选用“一拖二”运转方法是比较合理的。
下面以一台调试中的1000 MW机组为例，就其凝泵运用高压变频节能技能的具体状况进行介绍。其首要一次设备装备状况如图1 所示。
1)凝泵电机选用上海电机厂出产的三相异步电机，型号为YBLKS 800，额外功率为2 900 kW、额外转速为988 r/min;
2)变频器选用美国AB 公司(原为Rockwell公司)出产的电流源式高压变频器，型号为PowerFlex 7000，输出功率规模150~4100 kW;
3)变频器整流变选用的是保定天威顺达出产的18脉波整流移相干式变压器，型号为ZTSFG-4000，额外容量4000 kVA，空载损耗7.2 kW，负载损耗46.5 kW。
变频器主电路的拓扑结构如图2 所示。
整流侧选用晶闸管(SCR)完成PWM整流，逆变侧选用对称门极换流晶闸管(SGCT)串联的二电平逆变计划。
该种类型变频器的长处是结构简略、易于操控电流、便于完成能量回馈和四象限运转，缺陷是谐波成分大，两电平输出的dv/dt对电机绝缘等级要求高、串联器材存在均压问题。
2 凝泵变频器的运转状况剖析
2.1 凝泵变频运转方法不同转速工况下节能作用剖析
在凝聚水回路带暂时管路的工况下，首先在变频及工频方法下对两台凝泵进行了试运转，在实验进程中记录了凝泵地点6 kV段母线电压、进线开关电流等电气参数，不同工况下的稳态运转数据如表1 所列。
图3 对凝泵试转运转实验数据进行了比较(各参数为相对值，以工频方法下数据为基准)。从图中能够发现在转速较低的区域中凝泵选用变频方法运转时，其节能作用是非常显着的。但因为大型火电机组正常运转负荷均在40%额外负荷以上，凝泵负荷具有接连安稳的特色，在低转速区域运转时刻较短，因而凝泵变频器输出频率坐落35 Hz~45 Hz区域内的运转状况较为重要：在该区域厂用电体系输出的有功功率在0.4 pu~0.8 pu 之间，无功功率一直处于1.1 pu 以上，并在40 Hz左右到达1.2 pu。在变频45~50 Hz作业点运转时，6 kV电源输出的有功功率根本与工频方法(1 pu)相同，但因为功率因数下降，因而在变频高转速区域内所需视在功率及电流均较工频方法略大。
综上剖析，可知在工频与变频两种运转方法之间存在一个能耗平衡点，依据现场实测数据，如以视在功率为规范，平衡点大致在48.5 Hz 邻近。
需求指出的是，上述能耗比没有核算变频运转时凝泵变频器小室空调及变频器设备内部散热设备的能耗(该部分设备由厂用电体系供电)。
此外，现场实测有功功率耗费与理论节能率(由类似规律导出)相差2%~5%，这可能与变频设备(包含整流变及变频器)的负载损耗有必定联系。
由此可见该凝泵变频器在48 Hz 以上工况投入运转时不具备显着的节能作用。
2.2 凝泵变频器负载率与机组负荷率的联系
在该机组整套发动进程中，记录了凝泵变频器输出工况，图4 为机组负荷与变频器输出频率之间动摇联系，从图中能够发现，在机组正常运转工况下凝泵变频器的输出频率根本安稳38~45 Hz之间，且动摇趋势根本与机组出力改动状况相同，由此得出的节能率到达25%~50%(该节能率以有功功率核算，因为该频段的无功损耗较高，如以视在功率视点核算节能率为15%~30%)，因而从节能视点来说该机组在正常工况下选用变频运转方法是比较合理的。
3 变频设备运转中存在的问题及其剖析
3.1 变频设备在高负荷下的散热问题
变频器内的电力电子开关元器材对散热的要求比较高，环境温度过高不利于变频设备的安稳运转。
一般凝泵变频器及与之配套的整流变均会安顿在同一设备室内，现场实验时与变频器配套的整流变有着如下一些特色：
1)结构杂乱为了消除低次谐波，规划有三组不同移相视点的低压绕组，故内部工艺较为杂乱;
2)容量与额外电压不匹配因为厂用电母线选用6.3 kV电压等级，而干式变压器国标(GB/T1094.11原2007)关于该电压等级的最大引荐容量为3150 kV·A，实践整流变额外容量4000 kV·A，超标达27豫;
3)负载特别所带负载为电力电子设备，功率因数低、谐波含量高，而且机组运转时变压器的负荷率长时刻处于较高工况(变压器的最佳负荷系数一般在0.5~0.6之间，而现场凝泵电机额外功率为2 900 kW，依照功率因数0.85 核算负荷系数到达了85%。)。
依据上述原因，整流变往往成为变频设备室内的首要热源，此外风路规划不合理也不利于操控环境温升。因为现场变频设备的冷却方法均选用风冷方法，而为了避免外部尘埃进入，变频设备室选用密闭微正压规划，散热口设在室内(热空气未能直接排至室外)，别的因为空调出风口也坐落顶部，冷热风路在变频设备室顶部交汇，无法在整个变频设备室内部构成有用对流。
因而在夏日高温时刻段特别应留意重视变频设备的温升状况，一起应加强整流变及变频器内部温度的远方监控手法，以便运转人员把握设备实践运转状况，及时依据实践状况改动运转方法。
3.2 两台凝泵运转切换方法问题
机组运转时凝泵切换均依照“先开后停”的准则进行，在“一拖二”装备方法下如需完成A泵与B泵间变频运转方法的切换，需求通过“三启、三停、两切换”的杂乱进程，具体操作过程如表2所列。
