国华电力高压变频驱动应用建议
神华国华(北京)电力研究院有限公司
技术研究中心
2012年3月28日
国华电力高压变频驱动应用建议
神华国华（北京）电力研究院有限公司
批 准：孙平 审 定：毕春海
复 审： 审 核： 范永胜
编 写： 岳建华、李英、崔亚辉、张磊
2012年3月25日
目录
1.
高压变频驱动国内应用情况 ........................................................................................... 2 1.1 高压变频器国内总体应用情况 ............................................................................... 2
1.1.1 变频应用情况 ....................................................................................................... 2 1.1.2 电厂变频改造应用情况 ....................................................................................... 3 1.1.3 高压变频在电厂应用范围 ................................................................................... 4 1.2 调研电厂实际应用情况 ........................................................................................... 4
1.2.1 风机变频驱动应用情况 ................................................................................... 4 1.2.2 水泵变频驱动应用情况 ................................................................................... 5 1.2.3 电动机变频驱动应用情况 ............................................................................. 13 1.3 国华系统高压变频器应用情况 ............................................................................. 13 1.4 小结 ......................................................................................................................... 14
高压变频驱动国内应用中主要发生的问题和解决方法 ............................................. 15 2.1 水泵方面 ................................................................................................................. 15
2.1.1 凝结水泵改变频时存在的问题和解决方法 ................................................. 15 2.1.2 循环水泵改变频时存在的问题和解决方法 ................................................. 19 2.1.3 给水泵改变频时存在的问题和解决方法 ..................................................... 20 2.1.4 热网循环水泵改变频时存在的问题和解决方法 ......................................... 21 2.2 风机方面 ................................................................................................................. 22 2.3 电动机方面 ............................................................................................................. 25 2.4 变频器方面 ............................................................................................................. 28
变频驱动设备性能的评价 ............................................................................................. 28 3.1 水泵 ......................................................................................................................... 29
3.1.1 凝结水泵改造成变频驱动的评价 ................................................................. 29 3.1.2 给水泵改造成变频驱动的评价 ..................................................................... 29 3.1.3 循环水泵改造成变频驱动的评价 ................................................................. 29 3.1.4 其他水泵改造成变频驱动的评价 ................................................................. 30 3.2 风机变频 ................................................................................................................. 30
国华电力高压变频驱动应用建议 ................................................................................. 31 4.1 燃煤电厂 ................................................................................................................. 31 4.2 循环流化床电厂 ..................................................................................................... 32 4.3 燃气电厂 ................................................................................................................. 32 4.4 其他 ......................................................................................................................... 32
专题报告 ......................................................................................................................... 33 Z1 定电凝结水泵轴系的强度校核和疲劳寿命计算 ........................................................... 33 Z2 台山发电公司5号机引风机强度校核及疲劳寿命计算 ............................................... 48 Z3 成都风机厂对台山电厂5号机引风机强度校核及疲劳寿命计算 ............................... 55
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附件 ................................................................................................................................. 57 F1 东方日立变频器部分业绩 ............................................................................................... 57 F2利德华服变频器部分业绩 ................................................................................................ 57 F3广州智光变频器部分业绩 ................................................................................................ 57
国华电力高压变频调速应用范围
国华电力高压变频驱动应用建议
节能减排是当前火力发电厂电厂重要工作之一，电厂采用变频驱动有效的降低了机组运行能耗，有较广泛的应用，为此，变频驱动被列入国家发改委重点节能推广项目之一。但是，不能忽视变频实施过程或运行中的技术问题，近两年发生了大型风机和水泵采用变频驱动造成设备损坏事件，需应重视变频驱动的安全性和经济性的评价。
受国华公司委托，技术研究中心成立了高压变频应用适应性研究课题组，对电厂变频应用进行了调研和评估，提出本报告。由于时间短，调研范围窄，加之课题组成员的认识差异，不足之处敬请领导批评指正。
课题组采用不同的调研形式，调研了风机制造厂、电动机制造厂、变频器制造厂和电厂用户，并针对定州发电公司凝结水泵、台山发电公司#5机组引风机的强度进行了计算，结论如下：
1） 电厂离心风机实施变频后故障率很低，发生故障的主要是300MW及以上机组的轴流静叶风机，主要故障是叶片裂纹、中间轴断轴和联轴器损坏，驱动电机断轴是个例；通过计算，台山电厂#5机组引风机按设计图纸加工的产品在定速运行时强度满足要求，变速运行时需要加强中间轴和叶轮，并避开轴系共振点运行。
2）电厂水泵实施变频后故障率很低，大部分故障为振动问题，通过检修实施精细动平衡加以解决，凝结水泵断轴是个例；对定州发电公司凝结水泵组轴系强度校核和模态分析的结果也说明了这一点，国华定州、三河、准格尔发电公司对部分凝结水泵检查未发现问题也证明了这一点。
3）电厂转动机械节能首先要保证设计的合理性，降低生产改造工作；设备改造如切削叶片、取消一级叶轮或对风机整体改造等；在变速驱动方面如双速电机调速、永磁调速等。高压变频具有风机组、泵组软启动、连续调速、节能效果好等优点，被广泛应用。但应全面评估论证，只有论证变频驱动优于其他形式后，才能实施。
课题组通过对变频安全和经济性分析，结合国内应用经验，推荐在国华电
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