变频节能常用手段

　　通过研究和分析，液力耦合、内反馈调速逐步被变频器所替代，为此现阶段实施变速驱动的主要手段是变频器。对于电机节能来说，常包括电机外部调速与电机调速。电机外部调速常用手段是电磁滑差调速，它是利用电机和驱动设备之间用电磁离合器控制调速，也是非常传统的调速方式，适合于小功率调速，现已被变频器替代。

　　电机高速的常用手段有绕线电机调速、内反馈串级调速、变频器调速三种，前两种电机调速方法因自身的限制而逐渐被变频器调速所取代。变频器调速是改变供给电动机定子驱动电源的频率（和电压），从而实现连续无冲击的实施调速，调速范围0～120%。变频器主要有电流源型变频器、电压源型三电平变频器、功率模块串联多电平变频器（正弦变频器）三种类型。

　　其中，电流源型变频器可四象限运行，适合与矿井提升机、电力机车等应用，正弦变频器是电压源型变频器，采用低压变频器串联的方式实现高压，输出侧采用多级PWM技术，dv/dt小，谐波少，满足普通异步电机的需要。可根据负载的需要设计变频器的输出电压，是解决6KV、10KV电机调速的较好办法。因此5000KW以下的设备优先采用功率模块串联多电平变频器。高于5000KW以上电动机变频改造应选用三电平技术的变频器，近年来大容量串联多电平变频器也广泛使用。

　　变频改造的建议

　　变频调速以其优良的调速和节电性能为业界公认，除节电方面带来的效益外，还实现了电机的软启动、降低了设备运行的噪音、解决了一些工艺系统运行的隐患、减少设备改造的数量和企业成本等效益。

　　然而，实施变频改造是一个系统工程，项目成功与否与改造前的方案论证和参与人员对系统的认识水平有关，也与改造后的管理有关，若不能系统地论证和有效地管理，项目不会达到预期效果。因此，变频改造应当注意以下问题。

　　1、变频改造后系统的振动、润滑、谐波影响、电动机冷却、轴电流影响、变频器自身冷却系统、电气与热工控制以及相关连锁保护、变频设备管理与维护和改造项目的空间布置等。

　　2、要三分技术七分管理，确保变频长期安全地运行。由于变频装置的运行涉及电气一次、继电保护、机炉、热控等专业和电厂设备、检修、运行等多个部门，因此应重视相关人员培训和管理制度的建立，变频装置必须从系统设计、选型、交接验收、运行规程的修改、运行操作、日常维护、随机组检修进行的检查和试验等多方面进行有效的管理。

　　3、实施变频调速改造，电气二次回路必须配合一次回路的接入方式进行必要的改进，变频器改造后应保留原有的6KV（10KV）开关的保护（如速断、过电流等）；新增设的变频器应配置一套变压器综合保护装置，专门对变频器进行保护，变频器在工频运行时采用原有的保护对电机及其高压电缆进行保护；而在变频方式运行时电动机的保护由变频器自身的电动机保护实现 。

　　4、变频器保护定值的设定要合理。由于变频器具有软启动功能，为此建议变频器厂配置的电动机保护为：当电动机电流达到额定电流的1.2倍时延时120秒后将变频器停止运行；二是当电流达到额定电流的1.5倍时延时44秒(3倍安全系数)后将变频器停止运行；三是当电流达到额定电流的2～3倍时无延时将变频器停止运行。这样即能对电动机起保护作用，同时又不过保护，能够确保机组运行中的安全。

　　变频器企业现状

　　目前国内生产厂主要生产能力是单机5000kW及以下容量的变频器，部分公司能够生产10000KW以上的高压变频器。主要生产厂家有：北京利得华福、哈尔滨九州电气、广州智光电机、广东明阳龙源电力、合康亿盛、上海国机能源等。

　　国外厂家基本能够生产全范围的高压变频器，但是在国内制造厂的竞争下，小容量的变频器市场已经竞争优势不大，现在主要生产大容量的变频器，最大能够生产容量达到36000kVA，单价为1200～1000元/kW。主要生产厂家有：西门子、ABB、日立、东芝等。

　　据国华研究中心数据显示，500kW及以下，平均改造费用是1500元/kW（包括改造的电缆开关等费用－下同）；500～1000kW，平均改造费用是800元/kW；1000～5000kW，平均改造费用是600～500元/kW。变频器的造价已经与液力偶合器相近（800～600元/kW）。（文/顽石）