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1、循环水系统电机双速节能技术试验研究,1、概况：,山西阳光发电有限责任公司循环泵电机绕组改双速工作进行过多次试验，改双速后电机一直存在振动大问题困扰着双速电机的稳定运行。这次对循环泵电机绕组改双速运行工作，通过在有关电厂了解和充分论证，对循环泵电机绕组重新布置，改变绕组磁场后，电机在双速（16/18）方式下运行，设备投运后带负荷运行振动值小及通风效果良好，节能效果相当明显。,公司总装机容量4300MW机组，每组机动配置两台循环泵，其出口节门采用蝶阀，只有全开全关两个位置，冷却水流量的调节采用运行循环水泵台数进行控制，由于季节温差大，日常出现运行一台流量不够，开两台流量过大的情况，既浪费大量电能又
2、浪费水资源，致使厂用电率高，发电煤耗高，发电成本高，选择合适的调速方式对循环水泵进行节能改造成为当务之急，我公司对4发电机A循环泵电机进行了变速运行。,2、双速电机的变速原理是:,电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。循环泵双速电机,主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。,高低速接线切换连接板,3、设备规范,（1）原设备规范：型号：YL/180016；额定电压：6000v；电流：223A 额定功率：1800kw；接法：Y；绝缘等级：F；频率：50Hz；转速：371r/min；制造厂：上海电机厂,（2）现设备规范：,型号：
3、YL/180016/18；额定电压：6000v；电流：223A/189A 额定功率：1800kw/1280 kw；接法：Y/Y；绝缘等级：F；频率：50Hz；转速：371r/min330r/min；制造厂：郑州诚信电站电机厂,4、双速电机的基本构造：,该电机是通过定子线圈之间连接的变换来变换电机极数，达到分级调速的目的对已有的单速电机用变极法（用户往往利用机组大修期间进行变极）实现调速。原电机绕组设计为单速电机，改变为双速电机。电机绕组根据变前极、变后极的基本极重新定义各自的所属分布区域，以便达到变前极、变后极均实现高效率的要求，且最佳满足电机的基本运行情况，因此绕组端部接线布置会有较大变化，
4、并有30根引出线。在电机上加装变极接线箱，将各引出线按设计的位置排列在特制的接线板上，以螺栓固定，再以连接片的联接，按照不同的接线方法，可以自由切换。电机整体机械结构无任何变化，只是在电机机壳的一侧装一接线盒，对电机的安装等无任和影响。,5、变极方法：,该电机变极是在变极接线箱中改变接线片与引出线的连接位置来实现变极，方便，安全。电机在两种转速下，电源线A、B、C的接入位置及接入电压6000伏不变,6、电动机接线方法：,我公司循环泵电机原为 2Y 接法，为16极，定子144槽，根据原电机定子槽数限制，该电机在18极情况下，绕组的每极每相槽数q=144/（183）8/3，从绕组理论得知：只要“每
5、极每相槽数q”的分母为3或3的倍数，可能得到不对称的三相绕组。即：144槽、18极、电机三相绕组电磁上不对称，电磁的不对称，必定导致电机运行电磁振动严重，所以必须通过计算出分数槽下线来对电磁的不对称进行满足低速运行的要求。对2Y接法的循环泵电机，可在原有线圈的基础上，将线圈的连接方法2Y改成2Y 接法的双速电动机，能满足循环泵在冬天低速运行，夏天高速运行的要求，以达到节能的目的。由原16极改为18极。高、低速的切换时通过改变装在电机外壳上的变极接线板连接方式来实现（变极工作如不计停、送电操作和安全措施仅需20分钟）。,使用换相法，将16极改为18极，为节约成本方便现场改造，不动原线槽，只是把绕
6、组接线重新排列，用极板30接头来变速；端部引线包扎，（小过桥用54441(F极)云母包8层，外加一层玻璃丝带，大过桥用54441云母包10层）。连线部位采用高银焊条，搭接部分长度10mm15mm,引线用F极橡皮线25mm2和50 mm2连线拄采用环氧接线柱。端部过桥采用5涤玻璃绳绑扎，引线部分用121玻璃绳绑扎固定，用耐压25000V以上绝缘漆对端部进行绝缘处理,7、双速节能接线工艺要求：,定子线圈拆除清洗定子、基座并烘干 铁耗试验定子线圈制造 定子嵌装检查试验 整体浸漆(T1149-1)绝缘试验,8、试运,高速16级下的空载电流值与变速前相同，比同样的电机振动值大大减小。实际环境下运行时电机
7、温度与其它同型电机的平均温度低15。变速后低速时现运行工况较高速时电耗降37.7%。,各项技术参数如图表：,9、双速电机技术验收标准,GB755 旋转电机基本技术要求GB997 电机结构及安装形式代号GB1971 电机线端标志与旋转方向GB10068 旋转电机振动测定方法及限值GB10069 旋转电机噪声测定方法及限值GB1032 三相异步电机试验方法DL/T596 电力设备预防性试验规程,10、变速后现场运行,将改造后循环泵电机装4A循环泵电机位置。全部试验按产品标准JB/DQ3017试验规范进行。高速16极：试运行电流三相78.2A、76.3 A、79.5 A允许范围。振动：垂直、轴向均为
8、1丝低速18极：试运行电流三相103 A、103 A、101.5 A 振动：垂直、轴向均为1丝,11、电机改造后所产生的社会效益、经济效益节电计算,4A循环泵低速状态：4月21日9时37分电度表字：2059175 4月23日9时37分电度表字：2060634 两天时间：20606342059175=1459（走字）1459（走字）X36（倍数）=52524KW 52524KW48h=1094.25KW/h4B循环泵高速状态：4月21日15时30分电度表字：2020585 4月23日9时30分电度表字：2022638 1172（走字）X36（倍数）=42192KW 42192KW24h=1758
9、KW/h4A循环泵实际节电率：通过比较4A循环泵与4B循环泵（1758KW/h1094.25KW/h）1758KW/h=37.7%一天24h：（1758KW/h1094.25KW/h）24h=15930 KW/h 一月30天X 15930 KW/h=477900 KW/h 一个月节约成本=每度电0.27元X477900 KW/h=13万元通过设备运行计算4A循环泵节能效果明显。,循环泵电机运行状态,12、推广应用前景,阳光发电有限责任公司发电机组采用闭式循环水系统，电厂补给水源为娘子关泉水，经化学弱酸阳离子交换器处理后，即每台机配一座冷却塔，一条压力循环水管，一条双孔自流水沟和两台循环水管，在
10、正常运行工况，每台机运行两台循环泵。就目前电厂情况，一台水量少、两台水量多的情况长期存在，而出口阀门又不可调，机组冬季全天、春季的的后夜及低负荷工况时，开一台循环泵就可满足运行需要，循环水泵运行时间按每年平均180天计算，双台循环水泵运行时间150天。循环水泵工作在满负荷时，其电机工作电流为195A。又可达到最有利真空的控制目的，既可以降低电动机的功耗，电机的工作电流及功率因数降低,在每台机都改造循环水泵进行双速，一个月就可节约发电成本五十二万元，改造后又可达到节能降耗的目的和效果。,13、存在问题及改进意见,双速后的循环水泵电机，在低速与高速（高速与低速）运行方式切换时，必须在设备停电后进行切换联片，计划下一步进行研究带电方式下就可进行低速与高速（高速与低速）运行方式切换，但要从安全和经济的角度出发，是否必要进行。,结束语：,该项目的实施大大提高了设备的安全可靠性、经济实用性。在节能降耗大力推广方面，具有投资小、见效快，在国内所有发电企业具有较高的推广节能使用价值。通过改进其它运行的水泵和根据季节变化的电动功率，来实现双速运行，既可以使电动机的功耗、工作电流、功率因数降低,又可达到最有利功率控制目的，变速后又可达到节能降耗的目的和效果。,
