涪陵龍橋熱電有限公司位于重慶市涪陵龍橋鎮，共有25MW發電機組2組，30MW發電機組2組,135t鍋爐4組。
涪陵龍橋電廠3#和4#機組為30MW發電機組，共有給水泵3臺，型號相同，運行工況也基本相同。變頻改造前給水泵出口閥壓力在6.7MPa～6.9MPa，通過鍋爐前調節閥門控制開度來控制鍋爐給水量，這樣能量損失大，水泵效率低。實際在鍋爐前調節閥門開度為70%～100%的情況下，母管壓力5.5MPa運行就可以滿足要求，這樣該系統就具有很大的節電空間。為了進一步適應廠網分開、競價上網的電力體制，以及節約能源，保護環境，優化運行等目的，該公司經過充分的市場調研，最后選用了北京合康億盛有限公司生產的6kV/630kW高壓變頻器裝置2套先對3# 4#機組中兩臺給水泵進行變頻改造。通過變頻改造，不但優化了調節系統，還給生產帶來了可觀的經濟效益。
二、變頻器節能原理
按照電機學的基本原理，電機的轉速滿足如下的關系式：
(1)
其中為電機極對數，為電機運行頻率，為滑差。
從式(1)看出，電機的同步轉速正比于電機的運行頻率(
)，由于滑差s一般情況下比較�。�0∽0.05），電機的實際轉速約等于電機的同步轉速。從所以調節了電機的供電頻率，就能改變電機的實際轉速。
功率與轉速有下列三次方關系：
)，由于滑差s一般情況下比較�。�0∽0.05），電機的實際轉速約等于電機的同步轉速。從所以調節了電機的供電頻率，就能改變電機的實際轉速。功率與轉速有下列三次方關系：
(2)其中為負載功率，為功率常數，為電動機拖動負載的轉速。
由式(1)和式(2)，得式(3)：
由式(1)和式(2)，得式(3)：
(3)根據式(3)可以計算出：當頻率從50Hz降至40Hz時，可節約能耗近一半；當頻率從50Hz降至20Hz，能耗不足額定時的10%。
更直觀的水泵(或風機)工作曲線圖見圖一：水泵(或風機)的正常工作點為A，當水量(或風量)需要從Q1調到Q2時，采用閥門調節，管網特性曲線由R1（閥門全開）改變為R2（閥門關�。涔ぷ鼽c調至B點，其功率為OQ2BH2’所圍成的面積，其功率變化很小，而其效率卻隨之降低。當采用變頻調速時，可以按需要升降電機轉速，改變設備的性能曲線，圖中從n1（額定轉速）到n2（轉速下降）,其工作點調至C點，使其參數滿足工藝要求，其功率為OQ2CH2所圍成的面積，同時其效率曲線也隨之平移，依然工作在高效區。
圖中陰影部分為實際節約能耗。
圖一 水泵(或風機)工作曲線圖
三、變頻改造方案介紹
現場給水泵工藝：鍋爐給水系統為I、II兩段共母管供水，II段給水共3臺水泵，兩用一備，備用泵是在母管壓力低于4.9MPa時，自動連鎖投入（目前有兩臺給水泵做了變頻改造）。
變頻調速系統配置已有的DCS，通過DCS對變頻器進行啟動、停機、調速等控制，并可在DCS上顯示變頻器的運行數據和當前狀態，實時監控系統運行。
為了保證鍋爐給水系統的可靠性，變頻器裝置具有工頻自動旁路裝置，當變頻器發生故障，停止運行時，延時1.5s電機可以自動切換到工頻下運行，這樣可以保證鍋爐的供水要求，提高了整個系統的安全穩定性。
操作方面，有遠程控制和本地控制兩種控制的方式，這兩種控制方式可提高系統的安全性能。DCS做好閉環控制，DCS根據機組的負荷情況，按設定程序檢測母管壓力情況，運算后給變頻器一個合適的頻率值，從而實現對鍋爐給水泵電機轉速的自動控制，保證母管壓力的穩定。當母管壓力低于4.9MPa時，便將備用的給水泵自動投入運行。
由于只針對3臺并聯水泵中的兩臺做了改造，母管總出口的壓力取決于I、II兩段給水系統三臺并聯水泵各自的出口壓力情況，從而決定了變頻器不可能在太低的頻率下運行，再有太低的頻率會導致整體壓力下降，很難達到循環系統總體的揚程要求，I段工頻定速運行的水泵負荷會提高，容易導致過流發生，為了平衡系統，根據現場的實際情況，目前改造后的變頻器運行頻率在45Hz左右。
現場給水泵工藝：鍋爐給水系統為I、II兩段共母管供水，II段給水共3臺水泵，兩用一備，備用泵是在母管壓力低于4.9MPa時，自動連鎖投入（目前有兩臺給水泵做了變頻改造）。
變頻調速系統配置已有的DCS，通過DCS對變頻器進行啟動、停機、調速等控制，并可在DCS上顯示變頻器的運行數據和當前狀態，實時監控系統運行。
為了保證鍋爐給水系統的可靠性，變頻器裝置具有工頻自動旁路裝置，當變頻器發生故障，停止運行時，延時1.5s電機可以自動切換到工頻下運行，這樣可以保證鍋爐的供水要求，提高了整個系統的安全穩定性。
操作方面，有遠程控制和本地控制兩種控制的方式，這兩種控制方式可提高系統的安全性能。DCS做好閉環控制，DCS根據機組的負荷情況，按設定程序檢測母管壓力情況，運算后給變頻器一個合適的頻率值，從而實現對鍋爐給水泵電機轉速的自動控制，保證母管壓力的穩定。當母管壓力低于4.9MPa時，便將備用的給水泵自動投入運行。
由于只針對3臺并聯水泵中的兩臺做了改造，母管總出口的壓力取決于I、II兩段給水系統三臺并聯水泵各自的出口壓力情況，從而決定了變頻器不可能在太低的頻率下運行，再有太低的頻率會導致整體壓力下降，很難達到循環系統總體的揚程要求，I段工頻定速運行的水泵負荷會提高，容易導致過流發生，為了平衡系統，根據現場的實際情況，目前改造后的變頻器運行頻率在45Hz左右。
變頻改造后：
電機運行在40Hz時，母管壓力為5.1MPa；電機運行在45Hz時，母管壓力達到6.1MPa，鍋爐蒸發量為125～135t/h。4# 5#給水泵在改造前后從高壓開關測得電流值見下表一
表一4# 5#給水泵改造前后電流值
II段給水系統變頻改造后對I段給水系統2#泵的影響，測得數據如表二，節能情況如表三。
四、節能計算現場數據記錄
4# 5#給水泵電機額定參數
功率450kW 軸功率385kW
電壓6kV 揚程655m
電流53.3A ,; 流量168m3/h
轉速2975r/min 轉速2970r/min
功率因數 0.86 效率74%
型號Y4001-2 DG160-64
變頻改造前：
電機功率420kW～450kW運行，電流為49A～54A。
母管壓力6.7 MPa～7.0MPa
鍋爐蒸發量125～135t/h。
調節閥前壓力5.5～6.0MPa
調節閥后壓力4.4～4.5MPa
流量125 m3/h～150m3/h
閥門開度34%～36%
電機電流49A～54A
電價0.36元/度
年生產時間5000～6000h
表二 II段給水系統變頻改造后對I段給水系統2#泵的影響
據現場運行資料有4# 5#兩給水泵原有電耗
2007年4#給水泵實測電耗250萬度
2007年5#給水泵實測電耗260萬度
現取節電率為23%
4#給水泵全年大約節電：250萬度×23%=57.5萬度
5#給水泵全年大約節電：260萬度×23%=59.8萬度
按照電費0.36元/度數計算有：
2007年4#給水泵實測電耗250萬度
2007年5#給水泵實測電耗260萬度
現取節電率為23%
4#給水泵全年大約節電：250萬度×23%=57.5萬度
5#給水泵全年大約節電：260萬度×23%=59.8萬度
按照電費0.36元/度數計算有：
注：由于目前電廠只對局部的給水泵做了變頻改造，由于工況教復雜，考慮到操作等方面的平衡，爐前調節閥閥門開度還未能全開。以上數據就是在變頻改造后母管壓力為6.0～6.2MPa,鍋爐前調節閥閥門開度為40%～47%，變頻器運行在45～46Hz時的數據，如果母管壓力值設為5.4MPa，閥門開度70%～100%，節電率可達40%（即4#5#給水泵每年可節電約73萬元）。
五、高壓變頻改造對系統的其他影響
�。�1）改善了工藝。投入變頻器后給水泵可以非常平滑穩定地調節轉速，調整水量，運行人員可以自如地調控，節省資源，提高了生產效率。
（2）延長電機和水泵的使用壽命。啟動電流大（約6～8倍額定電流），對電機和水泵的機械沖擊力很大，嚴重影響設備使用壽命。采用變頻調速后，便可以實現電機軟起動和軟制動，大大延長機械的使用壽命。
（3）減少了調節閥門機械和水泵的磨損。安裝變頻調速后，延長電機，水泵等的大修周期，節省了檢修費用和時間，帶來很大的經濟效益。
（4）鍋爐給水控制系統自動化程度提高，優化了控制系統。
六、結束語
通過對高壓變頻器在現場運行情況的跟蹤和分析，合康高壓變頻器運行穩定，滿足自動控制的要求，節能明顯，取得了很高的節能效益，降低了發電成本，提高了發電企業競價上網的競爭能力，也帶來了許多隱形經濟效益，深得用戶信賴。因此高壓變頻器技術值得大力推廣應用。
參考文獻：
[1]陳秋泉《HIVERT系列高壓用戶手冊》北京合康億盛科技有限公司北京2007，4
[2]徐甫榮.《高壓變頻器調速技術應用實踐》.中國電力出版社.2007
[3]Binwu（加拿大）,衛三民，宇文博《大功率變頻器及交流傳動》機械工業出版社.2007,8
[1]陳秋泉《HIVERT系列高壓用戶手冊》北京合康億盛科技有限公司北京2007，4
[2]徐甫榮.《高壓變頻器調速技術應用實踐》.中國電力出版社.2007
[3]Binwu（加拿大）,衛三民，宇文博《大功率變頻器及交流傳動》機械工業出版社.2007,8