一、變頻調速技術的作用和節能原理

變頻調速運行是根據負載轉速的變化要求，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的，以獲得合理的電機運行工況。在不同的轉速情況下，均保持較高的運行效率，不僅降低了電能消耗，同時能改善啟動性能，保護電機及負載設備免受瞬時啟動的沖擊，延長其工作壽命，還提高電動機和負載設備的工作精確度，實踐證明，變頻技術用于風機、泵類設備驅動控制場合取得了顯著的節電效果，普遍節電達到30-50%。

國家對三相異步電動機運行區域作如下規定：負載率70-100%之間為經濟運行區；負載率在40-70%之間為一般運行區；負載率在40%以下為非經濟運行區；一般負載率保持在60-100%較為理想。在電機選型設計工作中，大部分電機功率選型均有適當的裕量，另外在生產過程中的設備許多時間都是負荷不滿或運行有峰谷時間，如果采用交流電動機恒速傳動的方案運行，靠風門調節風機或靠閥門調節的泵類設備，使用效率較低，造成大量的能源浪費。

變頻調速是通過改變輸入到交流電機的電源頻率，從而達到調節交流電動機轉速的目的。根據流體力學的基本定律可知：風機（或水泵）類設備均屬平方轉矩負載，其轉速N與流量Q、壓力（揚程）H以及軸功率P具有如下關系：

Q₁/Q₂=N₁/N₂（1）；H₁/H₂=（N₁/N₂）²（2）；P₁/P₂=（ N₁/N₂）³（3）。

Q₁、 H₁、 P₁----風機（或水泵）在N₁轉速時的流量、壓力（或揚程）、軸功率；Q₂、 H₂ 、 P₂------風機（或水泵）在N₂轉速時的相似工礦條件下的流量、壓力（或揚程）、軸功率。

由（1）、（2）、（3）可知，風機（或水泵）的流量與其轉速成正比，壓力（或揚程）與其轉速的平方成正比，軸功率與其轉速的立方成正比。當風機（或水泵）轉速降低后，其軸功率所需的電功率亦可相應降低。就是說，通過調速方式改變風機風量（或泵流量），風量（或泵流量）下降一半時，即：假如N₂/N₁降低1/2，則P₂/P₁=1/8，由于軸功率（耗電）與轉速的三次方成正比，因此可節電87%（在不考慮其它因素的情況下），降低轉速可大大降低軸功率，這也是為什么變頻調速在應用上節能十分顯著的原因。

二、火力發電廠供電煤耗、廠用電現狀及方向

2008年我國火力發電消耗原煤13.4億噸，約占全國原煤產量的50%左右。多年來， 發電企業在降低煤耗上，做了許多工作，如新型超臨界機組、超超臨界機組大批量裝機增加，30萬、60萬、100萬千瓦大機組設備比重增大，以及2006年以來“上大壓小”，關停小火電3421萬千瓦，2008年的供電煤耗與2005年相比，每千瓦時降低了25克，供電煤耗達到349克/千瓦時，距離世界發達國家330克/千瓦時的距離在接近。

2007年發電廠平均廠自用電率6.44%。據了解先進企業廠用電率4-5%左右，因機組大小不同、用電范圍不同，是否使用變頻技術等，以及各種因素廠用電率有的高達11%左右。廠用電主要用在與發電機組配套的引風機、排粉機、凝結泵、循環泵、鍋爐給水泵等，占廠用電消耗的80%。

廠用電率是影響供電煤耗的一部分，全面采用變頻技術能盡快趕超世界先進國家供電煤耗。隨著廠網分開以及2008年開始試行的“節能發電調度辦法”的實施，竟價上網日趨激烈，各發電企業競爭日趨白熱化，努力提高發電設備的健康水平，滿足系統要求；加強管理，進一步挖掘節能潛力，建立節能型企業，提高發電企業竟價上網的能力，是發電廠競爭的方向；采用高壓變頻對高耗能用電設備進行技術改造，不僅能直接收到降低廠用電、降低供電煤耗、增加上網電量帶來的直接經濟效益，而且對設備的安全、可靠運行，減少設備故障都起到了積極的作用。全面采用變頻技術能使我國盡快趕超世界先進國家供電煤耗。

三、電廠應用高壓變頻調速技術實例

以2008年我們到電廠調研為例：

1.大唐盤山電廠

大唐盤山電廠現有職工200余人。電廠工程部介紹了高壓變頻器的使用情況：

現有2臺60萬千瓦由哈爾濱電站集團生產的機組，3#機組2001年9月26日投產，4#機組2002年6月5日投產。年發電量73.2億千瓦時，上網電量68.58億千瓦時，設備利用6100小時，等效可用系數89.2%，綜合廠用電率5.6%。供電煤耗324克/千瓦時。

冷凝泵采用國產利德華福公司的2500千瓦的高壓變頻器做變流量調節。在負荷變頻調節時，由于采用功率單元串聯的多電平PWM調制技術，諧波小，電流可從280安培降到150