森兰变频器在电力行业的应用解决方案

【行业概述】

目前，我国电网规模已经超过美国跃居世界第一位、发电装机容量继续位列世界第二，长期困扰我国的电力供应不足矛盾得到缓解，电力系统的安全性、可靠性、经济性和资源配置能力得到全面提高，基本满足了经济社会发展的用电需要。

发电装机容量快速增长。2011年全社会用电量46928亿千瓦时，新增装机容量9041万千瓦，年底发电装机容量达到10.56亿千瓦，其中水电、核电、风电等非火电类型发电装机容量比重达到27.50%，比上年提高0.93个百分点;全国全口径发电量47217亿千瓦时，比上年增长11.68%。全年发电设备平均利用小时数为4731小时，比上年增加81小时。通过不断优化电源结构，装备技术水平进一步提高，加强节能减排管理，供电煤耗进一步下降，2011年平均供电煤耗为330克/千瓦时，比上年降低3克/千瓦时;全国电网输电线路损失率6.31%，比上年降低0.22个百分点。

“十一五”以来，积极发展水电、核电、风电等绿色发电，加快水电、煤电等大型电源基地的开发建设，电源结构和布局得到进一步优化。落实国家“上大压小”政策，加快小火电机组关停，火电机组平均单机容量稳步提高。其主力机组已由先前的300MW，升级为600MW甚至100万千瓦的超超临界机组类型。“十一五”期间累计关停小火电机组超过7000万千瓦，提前一年半完成国家“十一五”关停小火电机组5000万千瓦任务。2009年底，全国30万千瓦及以上火电机组比重达到65.2%，建成投产百万千瓦级超超临界机组21台，成为世界拥有超超临界机组最多的国家，火电平均单机容量由2005年的5.68万千瓦提高到2010年的10.5万千瓦。

【电力行业节能潜力分析】

在我国的电力工业中，火电占绝对优势地位(火电装机容量占73%，发电量占82%)。在火力发电厂中，风机和水泵也是最主要的耗电设备，加上这些设备都是长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力巨大。据统计，火力发电厂有大量风机和水泵，这些辅机大多用高压大容量的异步电动机拖动，配套电动机的总容量超过15000MW，年总用电量为520亿kW˙h，占全国火电发电量的5.8%。发电厂辅机电动机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低。随着电力行业改革的不断深化，厂网分家、竞价上网等政策的逐步实施，降低厂用电率，降低发电成本提高电价竞争力，已成为各发电厂努力追求的经济目标。

我国火电机组的平均煤耗为0.4kg/kW˙h，比发达国家高(0.07～0.1)kg/kW˙h，而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。国产300MW机组的厂用电率平均为4.71%，而进口(GE公司)机组为3.81%。国产机组比进口机组约高20%左右。国产机组厂用电率偏高的原因主要是辅机电动机在经济运行方面存在问题和差距。

国外火电厂的风机和水泵已纷纷增设调速装置，而目前我国火电厂中除少量采用汽动给水泵，液力耦合器及双速电机外，其它风机和水泵基本上都采用定速驱动。这种定速驱动的泵，由于采用出口阀，风机则采用入口风门调节流量，都存在严重的节流损耗。尤其在机组变负荷运行时，由于风机和水泵的运行偏离高效点，使运行效率降低。调查表明：我国50MW以上机组锅炉风机运行效率低于70%的占一半以上，低于50%的占1/5左右。由于目前普遍的机组负荷偏低，风机的效率就更低，有的甚至不到30%，结果是白白地浪费掉大量的电能，已经到了非改不可的地步。

目前，国内的火电机组大都处于低负荷或变负荷运行状态，在机组变负荷运行方式下，如果主要辅机采用高效变频调速系统取代常规的定速驱动系统，无疑可节约大量的节流损耗，节电效果显著，潜力巨大，这已是不争的事实。除此之外，由于可调速驱动系统都具有软起动功能，可使电厂辅机实现软起动，避免了由于电动机直接起动引起的电网冲击和机械冲击，从而可以防止与此有关的一系列事故的发生，提高了辅机运行的可靠性。