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

　　1、變頻器（qì）的特點

　　變頻調速是性能最好且最具發展前途的調速（sù）技術。 變頻器是工（gōng）業發達國家中用於三相（xiàng）異步電動機調速的主要產品。 其主（zhǔ）要優點是：節（jiē）能效果好，可達 55%以上;調速範圍寬，調速比可達 20：1;啟動及製（zhì）動性能好，可實現（xiàn）軟啟動、自動平滑加減速及快速製動;保護功能完善，可實現過壓、欠壓、過載、過流（liú）、瞬間停電、短路、失速等多種保護方式，且能實現故障判斷（duàn）顯示;易於在電子計算機係統中使用，可實現遠距離控（kòng）製。

　　2、變頻（pín）調速技術（shù）在熱電聯產係統控製中的應用

　　2.1中心換熱站及外網控製

　　鍋（guō）爐係統中主要包（bāo）括（kuò）係統恒壓補水、係統熱水(載體)循環、係（xì）統（tǒng）燃燒控製與爐膛壓力控製，在（zài）熱電聯產中，它（tā）所產生（shēng）過熱蒸汽（qì）可以（yǐ）直（zhí）接輸（shū）出，也可經過汽水交換後輸出熱水，蒸汽或熱水的熱能經過管網中的各（gè）個換熱站提供給各個熱（rè）用（yòng）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（zhèng）常運行的基本前提條件。 供熱係統的管網通常是封閉的管（guǎn）道係統，從理論上講，水的消耗量很少。 然而在實際中（zhōng）難以避免的（de）“跑、冒（mào）、滴、漏”和（hé）人為的（de）失水，必然影響係統壓力（lì）的穩定（dìng）。 另（lìng）外係統內水（shuǐ）流的溫度高低也影響著壓力的變化。 而要係統供熱穩定，則必須保證係統的最高點處於滿（mǎn）水狀態，同時壓力也（yě）不能超過係統的承受能力。 要做到這（zhè）一點，需要在係統的回水管道上確定一個恒壓點，在係統循環的過程（chéng）中，保持一個穩定的壓力數值，使循環泵的流量、揚程限定（dìng）在一定的範圍內（nèi），實現流量、揚程（chéng）自動調節，對於（yú）鍋爐係統在一定的程度上也可（kě）以避免（miǎn）超溫和超壓。 采用變頻調速的補水泵對係（xì）統定壓，可以平滑地調節補（bǔ）水（shuǐ）泵的轉速，及時地調補水量，保證係統內水體積的（de）穩定。 其方法是用壓力傳感器將取自係統恒壓點的壓力信號轉變成(4~20)mA 電流信號，輸送到壓力調節器，調節器將其與預先設（shè）定（dìng）的壓力值（zhí）進行比較後， 發出頻率指令給變頻（pín）器，變頻器則自動調整水泵電機（jī）的（de）轉速，進而調（diào）節補水量，由於液體不可壓縮（suō）的特性，對液體的壓力控製響應速度快， 很容易使恒壓點（diǎn）的壓力維持在設定值（zhí）。

　　供熱係統中，水是熱能的載（zǎi）體，熱能的輸送是依靠水（shuǐ）的流動完成的。 水的溫度越高，單位水的熱含量也越高，水的（de）流量越大，輸送的熱能越大。 為了整體熱（rè）網的熱量（liàng）平衡采用變頻調速技術調節循環泵的流量，則可以在係統（tǒng）壓力穩定的條件下，對流量進行調節保證供熱（rè）係統的安全運行。 首先依照目前推薦（jiàn）使用“低出水溫（wēn）度，小出回（huí）溫差（chà）”原（yuán）則與運行（háng）調節公式，根據環境氣溫溫度的變化（huà）來調節係統（tǒng）的出水溫度。 同時（shí）根（gēn）據出回水溫差來調節循環泵的轉速，從而（ér）通過調節係統的流量達到間（jiān）接調節溫度的目的。 具（jù）體做法是利用溫度傳感器將取樣點溫度的變化量（liàng），轉換成相應的電壓值或（huò）電流值後輸送到調節器， 調節器將其與預（yù）先設定的溫度值進行比較後，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。

　　2.3控製引風機的（de）高壓（yā）變頻

　　高壓變頻器是一種（zhǒng）串聯疊加性高壓變頻器，即采用多台單相三電平逆變器串聯連接，輸出可變頻變壓的高壓交流電。 按照（zhào）電機學的基本原理，電機的轉速滿足如下的關係式：

　　其中：P 為電機極對數;f 為電機運行頻率;s 為滑差（chà）)。 從式中看出，電機的同步轉速 n0正（zhèng）比於電機的運行（háng）頻率(n0=60f/p)，由（yóu）於（yú）滑差 s 一般情況下（xià）比較小(0~0.05)， 電機的實際轉速 n 約等於電機的同步轉（zhuǎn）速 n0，所（suǒ）以調節了電機的供電頻率 f，就能改變（biàn）電機的實際轉速。電機的滑差 s 和負載有關，負（fù）載越大則滑差增加，所以電機的實際轉速還會隨負載的增加而（ér）略有下降

　　變頻器本身由變壓器櫃、功率（lǜ）櫃、控製櫃三部分組（zǔ）成。 三相高壓電經（jīng）高壓開關櫃進入，經輸入降壓、移相（xiàng）給功（gōng）率（lǜ）單元（yuán）櫃內的功率單元供電，功率單元分為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相（xiàng）串。 主控製櫃中（zhōng）的控製單元通過光纖時對功率櫃中的每一功率單元進（jìn）行整流、逆變控製與檢測（cè），這樣根據實際需要通過操（cāo）作界麵（miàn）進行頻率的給定，控製單元把控製信息發送（sòng）到功（gōng）率單元進行相應的整流、逆變調整（zhěng），輸出（chū）滿足負荷需求的電（diàn）壓等級。

　　輸入側由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組（zǔ）;這種多級移相疊加的整流方式（shì）可以大（dà）大改善網側的電流波形，使其（qí）負載下的網側功率因數接近 1。 另外，由於變壓器副邊繞組的獨立（lì）性，使每個功率單元的主回路相對獨立（lì），類似常規低（dī）壓變（biàn）頻器。

　　輸出側由每個單元的 U、V 輸出端（duān）子相互串接而成星型接法給電機供電，通（tōng）過對每個單（dān）元的 PWM波（bō）形進行重組，可得到階梯 PWM 波形。 這種波形正弦度好，dv/dt 小，可減少對電纜和電機（jī）的絕緣損壞，無須（xū）輸出（chū）濾波器就可以使輸出電（diàn）纜長度很長，電機不需要降（jiàng）額使用，可直接用於舊設備的改造;同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應力。

　　2.3.1 變頻器（qì）的操作與啟動

　　變頻（pín）器的操作方法有三種：一是就地控（kòng）製，直接利用控（kòng）製櫃（guì）觸摸屏的人機界（jiè）麵（miàn）的啟動、加速、減速、複位、停止等按鈕（niǔ）實現變頻調（diào）速的操作過程;二是遠（yuǎn）程控製，通過遠（yuǎn）程控製器，用開關和模擬給定，通過（guò）端子，I/0 接口輸入操作命令及給定值; 三是DCS 控製，與 DCS 直接連接，實現與現場過程（chéng）控（kòng）製（zhì）係統的完美結合，並通過（guò）現場過程控（kòng）製係統實現控製，引風（fēng）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（cháng）啟動，按正常方式啟動後，自（zì）動上升頻率並以用戶設定的頻率穩定（dìng）運（yùn）行;二是軟啟動，按（àn）軟啟動（dòng）方式啟動（dòng）後，直接升速到係統參（cān）數中提（tí）供的電網投（tóu）切頻率，然後係統（tǒng）給“變頻/工頻投切”指令（lìng），並進行相應的（de）電氣連鎖控製，達到軟啟動的效果;三是旁路功能， 在變頻器故障不能投入運行的情況下，可以進行手動旁路操作。 將 QS2，QS3 斷（duàn）開，QS1 閉（bì）合，電機可由 QF 直接啟停，拖動電動機工作，此為變頻直接旁路功能，同時便於維護與檢修。

　　2.3.2 變頻改造（zào）後的節能（néng）效果分析

　　天津市（shì）現行的環保要求是所有的燃煤鍋爐必須安裝脫硫和除（chú）塵設施，兩係統的加入使（shǐ）鍋爐的煙風係統阻力（lì）增加大約 2500Pa，使（shǐ）引風機的電機功率增加大約一級，加之作為承擔（dān）工業蒸汽供熱鍋（guō）爐存在（zài）負荷變動大的（de）運行特（tè）點，同時濕法脫硫係統的運行將隨鍋爐的（de）運行工況變化而變化，使煙（yān）風係（xì）統（tǒng）的阻力成為多變量，如采用風門調節係統具有簡單可靠，風壓恒定，投資少的優點，但調節精度低（dī），電耗（hào）高，再有脫硫塔的（de）脫（tuō）硫液隨鍋（guō）爐煙氣的變化進行調節，塔的阻力（lì）是變（biàn）量，因此風門（mén）調節係統不適用（yòng）濕法（fǎ）脫硫係統的運行工礦，不符合（hé）節能要求。采用（yòng）變頻器調節，根據鍋爐負荷變化來調節引風機，使風（fēng）壓（yā）在一個最優的（de）範圍內（nèi），既滿足鍋爐的運行要求，也滿足脫硫塔的運（yùn）行要求（qiú），既節能又（yòu）達標排放，使煙風係統的運行工礦得到優化。 變頻器同時還具有提高用電設備功率因數的特性，將減少（shǎo）電機從電（diàn）網吸收無功功率，減少了無功功率（lǜ）在（zài）電網中傳（chuán）輸時造成的有功損耗。

　　通過分析鍋爐負荷變化 70%，風門與變頻器調節電（diàn）機功率將變化 50%，按有 40%時間需（xū）調整鍋爐負荷，如年（nián）運行 8640h，引風機（jī）電機為 315kW，電價為（wéi） 1.00 元計算（suàn），采用變頻器調節年節電 544320 度，節（jiē）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（biàn）化時，變送（sòng）器的輸出信號（hào）也將發生變化。 這個測量信號與給定值（zhí）比較後產生一個偏差信號送給調節器，由調節器對偏差信號進行相應（yīng）的運算，把運（yùn）算的結果輸出給變頻調速器（qì）。 當（dāng）變頻調（diào）速器接收到調節器的輸出信號後，就會相應（yīng）的（de）根據信號改（gǎi）變水泵（bèng）電機電源（yuán）的頻率（lǜ），從而（ér）達到改變電機轉速，增加或減少供水的流量。 使汽包水位穩定地保持在給定的數值上。

　　3、結語

　　變頻調速這一技術正在越來越（yuè）廣泛地深入到各行各業中，它的節能、省電、易於構成自控係統的顯（xiǎn）著優勢，必將成為電力拖動的中樞設備。 同時，應用變頻（pín）調速技術也是企業改造（zào）、增加（jiā）效益的有效（xiào）途徑。