循环水泵电机双速节能改造

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随着 电力行业 的发展 ，发 电厂节能 降耗成为重要课题 。在厂用 电中，电动机是 消耗 电能的主要设备 ，因此 ，加强电动机的节电管理显得尤为重要 ↑年来 ，电动机调速运行技术 被广泛 应用于各个发 电厂 ，其运速方式较 多，主要有以下几种 ：(1)双速 ；(2)串极调 速 ；(3)高压变 频 ；(4)永 磁调速 ，等等。其中 ，双速改造技 术以其可靠性强 、改造费用 低能够节省资金以及维护运行保养方便等 优点被更 多的发 电厂所认可并采取到 日常 工作 中 。此方法 仅改变定子绕 组的接 线方式 ，不添置额外 的开 关和改变 任何设备 ，即可达到两种速 度。因此 ，在 四季水温 及负荷工 况变化时 ，通过改变循环水 泵电机转速 ，即可大幅度降低循泵耗电量 ，节约能源 。

1 循环水的需求量与水温及负荷的关系循环 水的作 用是冷 却 ，所以 也叫循环冷 却水 。它的 作用是将排入 凝汽器的热量带走 。当带走的热量 -定时 ，冷却水的温度越低 ，需要 的冷却水量越 少 ；反之 ，冷却水的温度越 高，需要的冷却水量越多。如果冷却水温-定，而需它带走的热量在变化 ，那么 ，要它带走的热量越多 ，所需冷却水量就越大；要它带走的热量越 少，所需冷却水量就越小 。这就是循环水 的需求量随水 温和热负荷 的变化而变化 的规 律 。机组效 率高时 ，排入凝汽器的热量小于设计值 ，所需循环水量就 少些 ；反之 ，机组效率达不到设计值 ，使排入凝汽器的热量大于设计值 ，需要循环水量就 必须增大 ，不然就达不到所要求的运行真 空。

(4Y)接线8 9 10 fI2。 l32 p 28 l93O 31 Il --.35 36 37 38 39 4oj4 I4 - I7 48 49 50 51 52图 12 改造前循环水泵运行情况河 源 电 厂 目 前 总 装 机 容 量 为 2 X600 MW机 组 ，每台机 组配置两 台循环水泵 ，出 口节门采用蝶阀 ，只有全开全关两个位置。机组运行中 ，不同季节的凝汽器供水量只有依靠 增减循环水泵 的台数来调节 。

在季温偏低 时 ，会 出现单 台循泵供冷却 水不足 ，而两台循泵供冷却水偏多的现象 。为解决这 -能耗 问题 ，现将2B循环水泵进行双 速改造 ，通过2A、2B两 台循 泵的转速搭配，达到优化 的 目的。

3 循环水泵的节能改造3.1循环水泵双速改造的原理电机转速公式nn (1-s)(1-s)6O /P ，其中：P.为电机极对数 ；s为转差率 ；n 为同步转速。改变电机 的极对数P ，即可改变电机转速 。

根据泵类流体定律 ，改变泵的转速 ，泵的效 率近似 不变 ，其性 能近 似关 系式 为 ：Q /Q， n./n，，H /H，： (n./n，)2 P./P，(n /n，) 。其中Q 、H 、P 、Q，、H，、P，分 别表示在转速13.和n，情况下水泵的流量 、扬程和所需 轴功 率 。根 据 公式 ，当 电机 的转 速下 降时，流量成正比关系下降、扬程成平方关系下降、泵的轴功率成3次方关系下降 ，因此电机改造后有功功率消耗 会大幅度下降 。

3.2循环水泵电机改造的要点河源电厂2B循环 水泵电机 进行l6/l 8极 改造 。

改造前型号为 ：YKSL3150-16/2l50-16 kV 372 r/min湘潭电机厂生产。

改造后型号为 ：YKSLD3 1 50/21 80/- 2。16 挣 I2l - - - ①作者简介 ：张卓 ，男 ，助理 电气工程师 ，现从事 电气-次设备维护检修与技术 管理 工作 。

张晓军 ，男，电气工程师 ，现从事电气-次设备维护检修与技术管理工作。

(1)电机改造后极数 由l6极改为l8极 ，额定功率由3l50 kW变为2180 kW，额定电流 由386.4 A变为286.1 A，功率因数由O。

83变为0.78，额定转速 由372 r/min变为333 r/min，定子绕组接线由4Y改为2△接法 。在高 低速切 换的过 程 中 ，相应 的二次CT接线 ，以及6 kV综合保护参数都需 要重新修改 。

(2)定子绕组全部更 换 ，拆除 旧线圈的同时防止损伤铁 芯，各连接部分牢固可靠 ，定子绕组 要兼顾高低 速的性能。

(3)定子铁芯的检查，转子动平衡的校验 ，绝缘漆 、防 电晕的处理 。

(4)电机绕组 的直阻 、绝缘 、直流耐压及泄 漏电流、交流耐压 、定子铁 芯损耗 、空载试验 。

(5)电机的高压引线和中性 点引线盒均不变 ，在中性点 引线盒 旁单独设立- 个高低速接 线端子切换 箱，电机高低速运 行的选择 ，只需在停 电时 改变切换箱 内的 连接片 的连接方 式即可 。

3.3 循环水泵电机改造的经济性改造完成后 ，2号机 组的循环水泵可能的运行方式有 ：单泵低速运行 、单 泵高速运行、1台高速和 1台低速并联运行 、两台高速并联运行四种方式 。

估算电机节能效果 ，2B循泵 电机其高速与低速运行的输入功率之差为970 kw，若每年按低速运行4个月，则节能效果为 ：970 kwX l20(天)X 24h279万 kW ·h假设电力上网费以0.4元/kW ·h计算，则节电效益为 ：279×0.4l1l万元 ，投资 回报 明显可见 。

4 结语通过对循 环水泵 的双速 改造 ，满 足了机组在不同季节和不 同负荷工况下对循环水量的要求 ，不仅增加 了循 环水泵系统调节方式的 灵活性 ，也取得 了相 当显著的节能效果，降低 了发电成本 ，提升 了电厂 的经济效率 。