大型泵站主電機(jī)調(diào)速方式的選擇

時間：2014-06-16作者：江蘇梅蘭日蘭電氣有限公司瀏覽：191

據(jù)2004年調(diào)查統(tǒng)計，我國當(dāng)時機(jī)電排灌保有量達(dá)7000多萬KW，居世界**。其中大、中型水泵站就有5500余座。至2008年，全國排灌機(jī)械保有量增加到8668.4萬KW，發(fā)展非常迅猛。但國內(nèi)對泵站的研究主要集中在流道的型式、水泵葉片設(shè)計及水泵選型上，而對主電機(jī)型式、傳動和調(diào)速方式等研究不多。到目前為止，我國建設(shè)的低揚(yáng)程大、中型泵站，大都采用低速大型同步電動機(jī)與水泵直聯(lián)配套，工況的調(diào)節(jié)主要靠調(diào)節(jié)葉片的角度來完成。新型調(diào)速方式少有應(yīng)用，相關(guān)研究較是少見。 水泵是風(fēng)機(jī)類負(fù)載，當(dāng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速稍有變化時，其輸出流量、揚(yáng)程特別是功率就有較大變化。采用變頻器調(diào)節(jié)水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速時，節(jié)點(diǎn)效果是明顯的。由于變頻調(diào)速裝置的動態(tài)跟蹤性能優(yōu)越，當(dāng)上下游水位變化而使機(jī)組的運(yùn)行工況偏離高校區(qū)時，能動態(tài)調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，使機(jī)組仍然運(yùn)行于高效區(qū)。同時，變頻調(diào)速裝置亦能在定流量或較大流量要求前提下，當(dāng)上下游水位發(fā)生變化時，及時調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的較優(yōu)運(yùn)行。 江蘇一個采用電機(jī)定子側(cè)變頻調(diào)速方式的泵站是淮陰三站。大型同步電機(jī)定子側(cè)變頻調(diào)速在國內(nèi)外大型調(diào)水工程中為**使用。其較大的優(yōu)勢是可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的軟起動，并在不同揚(yáng)程和不同流量情況下，保證機(jī)組高效運(yùn)行。而且其調(diào)節(jié)是無級的。但值得注意的是：電機(jī)定子側(cè)變頻調(diào)速裝置的一次性投資太大，尤其是用于高壓電機(jī)時。三箱交流繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組施加三箱交流電進(jìn)行交流勵磁后就成為交流勵磁電機(jī)。交流勵磁電機(jī)的定子具有同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和電氣特性，而轉(zhuǎn)子則具有異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和電氣特性。通過改變交流勵磁電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)輸入電流的頻率、幅值或相位，既可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及有功功率，又可以調(diào)節(jié)無功功率，這就是雙饋調(diào)速。它具有變頻裝置容量小、電壓低，以及功率因數(shù)可調(diào)節(jié)、改造費(fèi)用較低、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)。基于矢量控制的交流勵磁電機(jī)能較大程度地捕捉風(fēng)能，因此，該電機(jī)已在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，但其在泵站中的應(yīng)用研究還手游報道。 選擇合適的控制策略，交流勵磁電機(jī)的有功、無功均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。該特性非常適用于水泵的拖動。如以電機(jī)調(diào)速代替水泵調(diào)角，則可減小泵站的輔助設(shè)備，減輕運(yùn)行維護(hù)工作量；如以電機(jī)調(diào)速結(jié)合水泵調(diào)角，則可提高泵裝置的效率；如以轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速代替定子變頻調(diào)速，則可降低電機(jī)和變頻裝置的造價，亦可提高電機(jī)的效率；如以轉(zhuǎn)子調(diào)相實(shí)現(xiàn)無功功率的調(diào)節(jié)，則可解決異步電機(jī)功率因數(shù)低的問題。內(nèi)饋電機(jī)是在繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的定子中增加一套繞組，稱之為內(nèi)饋線組而形成的。該繞組與原繞組只存在電磁感應(yīng)，沒有電的直接聯(lián)系，主要用來接收從轉(zhuǎn)子反饋來的能量。 蘇子和新技術(shù)的不斷發(fā)展和成功應(yīng)用，大中型泵站在設(shè)計建設(shè)和改造中有必要吸收新型調(diào)速方式等技術(shù)，提高泵站的技術(shù)水平、運(yùn)行效率和可靠性，并減少投資。特別是已經(jīng)在國外大中型泵站成功應(yīng)用的技術(shù)，入齒輪減速傳動等，應(yīng)大力推廣。有些在其他行業(yè)得到成功應(yīng)用的技術(shù)，例如交流勵磁電機(jī)、內(nèi)反饋調(diào)速等也應(yīng)該積極探索和嘗試使用。


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