發(fā)電廠循環(huán)水泵電機(jī)單繞組雙速改造的應(yīng)用

王治湖

（蘭州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

1 引言

大型立式異步電動(dòng)機(jī)在發(fā)電廠中主要用作拖動(dòng)循環(huán)泵的原動(dòng)機(jī)，循環(huán)水主要是供凝汽器用。某發(fā)電廠循環(huán)水泵電機(jī)采用的是6kV高壓大型立式異步電動(dòng)機(jī)。由于季度不同，水溫也隨之變化，因此凝汽器所需水量要作相應(yīng)變動(dòng)，為此將電機(jī)的繞組接線方式進(jìn)行改造，使其變?yōu)殡p速電機(jī)，再根據(jù)各季節(jié)氣溫條件的改變，來變更電機(jī)的繞組接線方式，進(jìn)而達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到水量的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2 改造方法

此次變極改造按循環(huán)水泵運(yùn)行的要求和方式采用換相變極法，具體在改造設(shè)計(jì)時(shí)，以高轉(zhuǎn)速檔為基本極，進(jìn)行對(duì)稱軸線優(yōu)化，得到低速檔的單繞組雙速的要求，并在電機(jī)雙速改造同時(shí)，在機(jī)座適當(dāng)部位，設(shè)置雙速切換的接線盒，分別為二種不同極數(shù)的變換提供接線連接，切換時(shí)只須改變接線端子上的連接片即可，整個(gè)電氣系統(tǒng)可不必變動(dòng)。

根據(jù)原電機(jī)定子槽數(shù)，原電機(jī)定子繞組參數(shù)（線規(guī)、匝數(shù)）、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行所需的接線方式，重新計(jì)算電機(jī)電磁方案，確定新電機(jī)繞組參數(shù)（線規(guī)、節(jié)距）、接線方式（2Y、△），新定子繞組需兼顧高低速性能。

定子繞組采用真空浸漆（VPI工藝）；增加改極接線盒，改變接線柱的連接方式，可實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)行。

3 電機(jī)改造所遵循的標(biāo)準(zhǔn)

GB755旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能；

GB1032三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法；

GB10068.1.2 旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方法及限值；

GB10069.1.2 旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲測(cè)定方法及限值；

GB／T13957大型三相異步電動(dòng)機(jī)基本技術(shù)條件；

DL／T596電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程。

4 電機(jī)型號(hào)及參數(shù)

4.1 改造前電機(jī)的型號(hào)和參數(shù)

電機(jī)型號(hào)：YL1800－14

額定電壓：6000V

額定功率：1800kW

額定電流：216A

額定轉(zhuǎn)速：424r／min

定子接線：Y

絕緣等級(jí)：F級(jí)

工作制：S1

4.2 改造后電機(jī)的型號(hào)和參數(shù)

型號(hào)：YL1800－14／16

電壓：6000V

功率：1800／1200kW

電流：216／151.3A

轉(zhuǎn)速：424／371r／min

定子接線：2Y／△

絕緣等級(jí)：F級(jí)

工作制：S1

5 電機(jī)改造后的接線方式

圖1 電機(jī)改造后的接線圖

圖1所示為電機(jī)改造后的接線圖。改造后電機(jī)用一個(gè)接線盒，分別為二種不同極數(shù)的接線連接方式，切換時(shí)只須按圖1改變接線端子上的連接片即可，整個(gè)電氣系統(tǒng)可不必變動(dòng)。

6 改造后達(dá)到的節(jié)能效果

由離心泵相似定律知，在不大范圍內(nèi)改變泵的轉(zhuǎn)速，泵的效率近似不變，其性能近似關(guān)系為：

Q1／Q2＝n1／n2H1／H2＝（n1／n2）2

P1／P2＝（n1／n2）3

其中：Q1、H1、P1，Q2、H2、P2分別表示轉(zhuǎn)速 n1和n2水泵的流量、揚(yáng)程和功率。

改造后的節(jié)能效果：

電機(jī)的高速檔為14極，轉(zhuǎn)速為424r／min，改造后電機(jī)低速檔為16級(jí)，轉(zhuǎn)速為371r／min。

16 極水泵所需功率＝（14／16）3×1800＝1205.9kW，電流將降低到151.3A。

高、低運(yùn)行電流差值△I＝216-151.3＝64.7A。取 cos￠＝0.75

低速運(yùn)行較高速運(yùn)行日節(jié)電能約為：

W＝1.732×6×64.7×0.75×24＝12102.5kW·h

7 結(jié)論

由以上計(jì)算可以看出改造后電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果非常明顯，在較短時(shí)間內(nèi)就可以收回改造成本，所以循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)的單繞組雙速改造非常必要。

［1］劉竟成.交流調(diào)速系統(tǒng)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社.

［2］王毓東.電機(jī)學(xué)［M］.杭州：浙江大學(xué)出版社.

［3］胡崇岳.現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.