隨著變頻技術的不斷發展（zhǎn）和完善，其優良的節（jiē）電性能、良好的啟動特性和多樣的保護功能，在企業中得到了較好的體現， 使企業生（shēng）產節約了能源，降低了成本，增加了安全保證。

　　1、變頻器的特點

　　變頻調速是性能最好且最具（jù）發展前途的調速技術。 變頻器是（shì）工業發達國家中用於（yú）三相（xiàng）異步電動機調速的主要產品。 其主要優點（diǎn）是：節能效果好，可達 55%以上;調速範圍寬，調（diào）速比可達 20：1;啟動及製動性能好，可實現軟啟動、自動平滑加減速及快（kuài）速製動;保護功能完（wán）善，可實現過壓、欠壓、過載（zǎi）、過流、瞬間停電、短路、失（shī）速等（děng）多種保（bǎo）護方式，且能實現故障判斷顯示;易於在電子計算機係統中使（shǐ）用，可（kě）實現（xiàn）遠距離控製。

　　2、變頻調速（sù）技術在熱（rè）電聯產係（xì）統控製中的應用

　　2.1中心換熱站及外網控（kòng）製

　　鍋爐係統（tǒng）中主要包（bāo）括係統恒壓補水、係（xì）統熱水(載體)循環、係統燃燒控製與爐膛壓力控製，在熱（rè）電聯產中，它所產生過熱蒸汽可以直接輸出，也可經過汽水交（jiāo）換後輸出熱（rè）水，蒸（zhēng）汽或熱水的（de）熱能經過管網中的各個換熱站提供給各個熱用戶。

　　2.2 外網循環泵的控製

　　保證供熱係統內的壓力恒定是供熱係統正常運行的基本前提條（tiáo）件。 供熱係統的管網通常是封閉的管道係統，從理論上講，水的消耗量很少。 然（rán）而在實際中難以避免的“跑、冒（mào）、滴、漏（lòu）”和人為的失水，必然影響係統壓力（lì）的穩定。 另外係統內水流（liú）的溫度高低也影響著壓力的變化。 而（ér）要係（xì）統供熱穩定，則必須保證係統的最高點處於滿水狀態，同時壓（yā）力也不能超過係（xì）統（tǒng）的承受能（néng）力。 要做到這一點，需要在係統的回水管道上（shàng）確定一個恒壓點，在係（xì）統循環的過程中，保持一個穩定的壓力數值，使循（xún）環泵的流量、揚程限定在一定的範圍內，實現流量、揚程自動調節，對於鍋爐係統在一定的程度上也可以避（bì）免超溫和超壓。 采用變頻調速的補水泵對係統定壓，可以平滑地調節補水泵的轉速，及（jí）時（shí）地調補水量，保證係（xì）統內水體積的穩定。 其方法是用壓力傳感器（qì）將取自係統恒壓點的壓力（lì）信號轉變成(4~20)mA 電流（liú）信號，輸送到壓力調節器，調（diào）節（jiē）器將其與預先設定的壓力值進行比較（jiào）後， 發出頻率指令給變頻器，變頻器則自動調整水泵電機的轉速，進而（ér）調節補（bǔ）水量，由（yóu）於液體不可壓縮的特性，對液體的壓力控製響應速度快（kuài）， 很容易使恒壓（yā）點的（de）壓力維持在設（shè）定值（zhí）。

　　供熱係統中，水是熱能的載體，熱能的輸（shū）送是依靠水的流動完成的。 水的溫度越（yuè）高，單位水的熱含量也越高，水（shuǐ）的流量越大，輸送的熱能越大。 為了整體熱網的熱量平衡采用變頻調速技術調節循（xún）環（huán）泵的流（liú）量，則可以在係統壓力穩定的條件（jiàn）下，對流量進行調（diào）節保證供熱係統的安全運行。 首先依照目前推薦使用“低出水溫度，小出回（huí）溫差（chà）”原則與運行調節公式（shì），根據環境氣溫溫度的變化來調節（jiē）係統（tǒng）的出水溫度。 同時根據出回水（shuǐ）溫差來調節循環泵的轉速，從而通過調節係統的流量達到間接調節溫度的目的。 具體做法是利用溫度（dù）傳感器將取樣點溫度的變化（huà）量，轉換成相應的（de）電壓值或電流值後（hòu）輸送（sòng）到調節器， 調節器將（jiāng）其與預先設（shè）定的溫度值（zhí）進行比較後，發出頻率指令給變（biàn）頻器，變頻器則自動調整水泵（bèng）電機（jī）的轉速。

　　2.3控製引風機的高壓變頻

　　高（gāo）壓變（biàn）頻器是（shì）一種串聯疊加性高壓變頻器，即采用多台（tái）單相三電平（píng）逆變器串聯連接，輸出可變頻變壓的高（gāo）壓交流電。 按照電機學的基（jī）本原理，電機的轉速滿足如下的關係式：

　　其中：P 為電機（jī）極對數;f 為電機運行頻率;s 為滑差)。 從（cóng）式中看（kàn）出，電機的同（tóng）步轉速 n0正比於電機的運行頻率(n0=60f/p)，由於滑（huá）差 s 一般情況下比較小(0~0.05)， 電機的實際轉速 n 約等於（yú）電機的同步轉速 n0，所以調節了電機的供電頻率 f，就能改變電機的實際轉速。電機的滑差 s 和負載（zǎi）有關（guān），負載越大（dà）則滑差增加，所以電機的實際轉速還會隨負（fù）載的增加而略有下降（jiàng）

　　變頻器本身由變壓器櫃、功率櫃、控製櫃三部分組成。 三相高壓電經高壓開關櫃進入，經輸入降壓、移相（xiàng）給功率單元櫃內的功率（lǜ）單元供（gòng）電，功率（lǜ）單元分為三組，一組為（wéi）一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。 主控製櫃中的控製單元（yuán）通過（guò）光纖時對（duì）功（gōng）率（lǜ）櫃中的每一功（gōng）率單元進行整（zhěng）流、逆變控製與檢測，這樣根據實際需要通過操作界麵進行頻率的給定，控製（zhì）單元把控製信息發送到功率單元進行相應的整流、逆變調整，輸出（chū）滿足負荷需求的電壓等級。

　　輸入側由移相變壓器給每個（gè）單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組;這種多級移相疊（dié）加的整流方（fāng）式可以大大改善網側的電流波形，使其負載下的網側功率因數接（jiē）近 1。 另外，由於（yú）變（biàn）壓器副邊繞組（zǔ）的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規（guī）低壓變頻器。

　　輸出側（cè）由每個單元的 U、V 輸（shū）出端子相互（hù）串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的 PWM波（bō）形進行（háng）重組，可得到（dào）階梯 PWM 波形。 這種波形正弦度好，dv/dt 小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無須輸（shū）出濾波器就可以使輸出電纜長度（dù）很長（zhǎng），電機不需要降額使用，可直接用於（yú）舊設備的改（gǎi）造;同時，電機的（de）諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和（hé）葉片的（de）機械應力。

　　2.3.1 變頻器的操（cāo）作與啟動

　　變頻器的操作方法有三種：一是（shì）就（jiù）地控製，直接利用控製櫃（guì）觸摸屏的人機界麵的啟動（dòng）、加速、減（jiǎn）速、複位、停止（zhǐ）等按鈕（niǔ）實現變頻調速的操作過程;二是遠程控製，通過（guò）遠程控製器（qì），用開關（guān）和模擬給（gěi）定，通過端子，I/0 接口輸（shū）入操作（zuò）命令及給定值; 三（sān）是DCS 控製，與 DCS 直接連（lián）接，實現與現場過程控製係統（tǒng）的完美結合，並通過現（xiàn）場過（guò）程控製係統實現控製，引風機的變頻控製主要采用 DCS 控製。 變頻器的啟動有三種：一是正常啟動，按正常方式啟動後，自動（dòng）上升頻率並以用戶設定的頻率穩定（dìng）運行;二是軟（ruǎn）啟動，按軟啟動方式啟動後，直接升速到係統參數中提供的電（diàn）網投切頻率，然後係統給“變頻/工頻投切”指令，並進行（háng）相應的電氣連鎖控製，達到軟啟動（dòng）的效果;三是旁路功能， 在（zài）變頻器故障不能投入運行的（de）情況下，可以進（jìn）行手動旁路（lù）操作。 將 QS2，QS3 斷開，QS1 閉合，電機可由 QF 直接啟停，拖動電動機工（gōng）作，此為變頻直接旁路功能，同時（shí）便（biàn）於維護與檢修。

　　2.3.2 變頻改造後（hòu）的（de）節能效（xiào）果分析

　　天津市現（xiàn）行的環保要求是所有的燃煤鍋爐必須安裝脫（tuō）硫和除塵設施，兩係統的加（jiā）入使鍋爐的煙風（fēng）係統阻（zǔ）力增加大約（yuē） 2500Pa，使（shǐ）引風機的電機功率增加大約一級，加之作為承擔工（gōng）業蒸汽供（gòng）熱鍋爐存在負荷變動大的運行特點，同時濕法脫硫係統（tǒng）的運（yùn）行將（jiāng）隨鍋爐的運行工況變化而變化，使煙風係統的阻（zǔ）力成為多變量，如采用風門調節係統（tǒng）具有簡單可（kě）靠，風壓恒定，投資少（shǎo）的優點，但調節精度低，電耗（hào）高，再有脫（tuō）硫塔的脫硫（liú）液隨鍋爐（lú）煙氣的變化進行調節，塔的阻力是（shì）變量，因此風門調節係（xì）統不適用濕法（fǎ）脫硫係統的運（yùn）行工礦，不符合（hé）節能要（yào）求（qiú）。采用變頻器調節，根據鍋（guō）爐負荷變化來調（diào）節引風機，使風壓在一個最優的範圍內，既滿足鍋爐的運行要求，也滿足脫硫塔的運行要求，既節能又達標排放，使煙風係統的運行工礦得到（dào）優化。 變頻器同時還具有提高用電設備功率因數的特性，將減少電機從電網吸收（shōu）無功功率，減少了無功（gōng）功率在電網中傳輸時造成的有功損耗。

　　通過分析鍋爐負荷變化 70%，風門與變頻（pín）器調（diào）節電機功率將變化 50%，按有 40%時間（jiān）需調整鍋爐負荷，如（rú）年運行 8640h，引風機電機為 315kW，電價為 1.00 元計算，采用（yòng）變頻器調（diào）節年（nián）節電 544320 度，節約電費 54.4 萬元。

　　2.4 在水位調節中的變頻器

　　當汽包水位（wèi）發生變化時，變送器的（de）輸（shū）出信號也將發生變化（huà）。 這個測量信號與給定值比較後產生一個偏差信號（hào）送給調節器，由調節器（qì）對偏差信號進行相應的運算，把運（yùn）算的結（jié）果輸出（chū）給變頻調速器。 當變（biàn）頻調速器接收到調節器的輸出（chū）信號後，就會相應的根據信號改變水泵電機電源的頻率，從而達到改變電機轉（zhuǎn）速，增加或減少供水的流量（liàng）。 使汽包水位穩定地保持在給定的數值上。

　　3、結（jié）語

　　變頻調速這一技術正在越來越廣泛地深入到各行各業中，它的節（jiē）能、省電、易於構成自控係統的顯著優勢，必將（jiāng）成為電力拖動的中樞設備。 同時，應用變頻調速技術也（yě）是企業改造、增加效益的有效途徑。