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　　面向高压电动机的TG系列高—低压变频调速集成装置

　　沈阳天工热电装备有限公司 孙艺夫 刘工

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　　电力电子技能是先进制作技能的首要支持技能之一，它由电力（强电）、电子（弱电）与操纵技能交叉复合而成。现代电力电子技能，被世人誉为当代“节能之冠”和“节电之魁”，而变频技能则是现代电力电子技能的核心。变频技能的重点是高压变频调速技能。以辽宁省为例，近年来每年消费电量都在700多亿kW·h，其中电动机耗电量占60%以上，高压电动机又占电动机耗电量的60%以上。1997年公布的《中华公民共和国节省能源法》中规定，要大力推广利用“电力电子节电技能”和“电动机调速节电技能”。针对高压电动机实行变频调速则是我国节能技能办法的重中之重。

沈阳天工热电装备有限公司利用专利技能开发的“面向高压电动机”的“TG系列高—低压变频调速集成装置”，就是将《节能法》规定推广的两种先进节能技能融为一体。

“面向高压电动机”的“TG系列高—低压变频调速集成装置”，与国内外高压电动机变频调速产品对照，具有高效力、高功率因数、高可靠性，低谐波、低成本、低温升，施工周期短、投资回收期短等特性。在许多范畴都大有作为。

1、面向高压电动机的TG系列高一低压变频调速集成装置工作原理

本装置重要由三部分组成：绕组为特别衔接构造的多功效降压变压器T；低压变频器LF；将原用户高压电动机HM通过绕组联结构造变革、改制而成的特别低电压变频调速电动机HM′，尤其是改制后的电动机HM′和变压器T是本计划的核心。上述三部分再加上工频／变频切换开关Qt、Qf、Qw等实现变频调速装置的集成化。

鉴于低压变频器的高次谐波一般多接近于5%，而国度尺度GB/T14549《电能质量公用电网谐波》针对6～10kV用电装备高次谐波的限定值为4%。TG系列高一低压变频调速集成装置应用绕组为特别衔接构造的多功效降压变压器来接收变频历程中的高次谐波。故可将高压侧的高次谐波降至2%以下。

改制后的电动机HM′功率不变、外形尺寸不变、绝缘强度不变，定子工作电压下降。由于工作电压下降了，绝缘强度又不变，所以电动机HM′的寿命大大增添了。由于外形尺寸不变，现场施工量大大减少了，用户感觉十分便利。改制后的电动机HM′所须要的变频电压，是由一台特制的多功效降压变压器T将高压降至所须要的低电压，经与之电压范畴相匹配的低压变频器LF供应。

2、面向高压电动机的TG系列“高一低压变频调速集成装置”具有如下技能特性

1） 多功效降压变压器采纳特别的衔接构造，具有接收谐波功效。完整到达了国度尺度GB/T14549《电能质量公用电网谐波》针对6～10kV用电装备高次谐波的限定值—4%的尺度。

2） 低压变频器LF采纳成熟的名牌变频器，具有工作稳固、可靠，价钱低廉等长处；大大进步了本装置的工作可靠性。

3） 原用户高压电动机HM通过绕组联结构造变革后，即可由低压变频器进行调速。由于改装后高压电动机运行于低压状况，这样可以大大进步电动机的工作寿命，且节省资金，便利施工。

4） 由于采纳了特别衔接构造的多功效降压变压器，改装后的电动机可直接在工频下启动。

5） 本变频技能可满足不同功率、不同电压、不同转数的高压电动机实现变频调速须要。

6）安全可靠。装置采纳的多功效变压器、低压变频器、改装后的高压电动机均为高可靠耐用设 备，加之体系的优化操纵和多种维护功效，因而具有高可靠性；变频操纵柜整个采纳低压元器件，颇有安全感。

7）多种操纵模式。该系列产品均可实现恒压操纵、变压操纵、手控／自控切换、变频／工频

切换、短时升频超速运行等多种操纵功效。

8）低成本，短工期。本装备的成本比国内外的“高压变频装置”低20%—30%。施工周期仅为

后者的 1／2－1／4。

3、面向高压电动机的 “TG系列高一低压变频调速集成装置”的利用效益

该产品已在铁法市铁煤团体水暖厂张庄分厂引柴加压站（6.3KV、220KW供水泵）、营口市自来水总公司三水厂（3kV、230kW供水泵）、沈阳自来水三厂（6KV、630KW供水泵）、取得了十分显明的经济效益。

1）节电后果显明。投资回收期一般为12~~18个月。

2）实现了电动机的软启动。电动机的启动电流可由目前的5～7倍额定电流下降到额定值以下，

避免了对电网冲击和对负载的机械冲击，从而延伸运转装备的大修期。

3）进步功率因数。可将电动机电源侧的功率因数进步到0.96，从而节俭无功功率。

4）低温升，长寿命。该装备通过输出最佳工作电压和频率，使电动机长期低温、低速运行，从

而延伸运转装备的大修期和使用寿命。

5）减少噪音污染。下降了工作人员的劳动强度。实行变频后，操作便利省力，下降了工作人员

的劳动强度。水泵和电动机实现软启动和减速运行后，会明显下降噪音，进而改进工作环境。

面向高压电动机的TG系列高一低压变频调速集成装置的利用范畴

1、电厂的利用范畴

在电厂中高压电动机数量多，容量大，变频调速节能潜力宏大。仅风机水泵的耗电量竟占电厂内讧电量的65%以上，是本装置的第一利用范畴。重要利用装备有：排粉机、鼓风机（即送风机）、引风机（即吸风机）、磨煤机；供水泵、循环泵、冷凝泵、灰渣泵等。

以20万kW发电机组改革为例，宜以三机三泵为改革重点。即：

——送风机。多为1250kW双机组，多运行在低速段，而且挡板开度只有50%左右，节电潜力可达60%以上，应作为首选改革装备。

——吸风机。多为1500kW左右的双机组，也多运行在低速段，挡板开度多在60%以下，节电潜力亦有50%左右，宜列为二号改革对象。

——排粉机。多为440kW双机组，挡板开度多在65%以下，节电潜力约为40%。

——给水泵。单机泵在1500kW左右（实用本高—低压变频计划），多机泵共用2000kW及以上的大机组（本变频计划目前最大功率可达3000kW），节电潜力均可达30%以上。

——循环水泵。也有数百kW，节电潜力约为40%左右。

——冷凝水泵。多为355kW左右的双机组，节电潜力也为40%左右。

2、热电厂和各个行业的自备电厂

利用范畴与上类同，只是功率较小，同样利用电动机变频调速技能节能效益十分显明。

3、冶金行业

——水厂供水泵；尾渣泵；其它风机、水泵、油泵；收缩机。

4、石油、化工行业

——输油泵；注水泵、供水泵、加压泵。

5、自来水行业

——供水泵，例如调查沈阳市九个供水厂都有变频调速节能技能改革需求。

6、建材行业

——中大型水泥厂引（吸）风机；大型炉窑引（吸）风机。

7、船舶行业

——灵活船改革为动变频船，可获节能和环保双效益。

8、其他行业

——大型风机高压电动机；大型水泵高压电动机；大型收缩机高压电动机。