发电厂循环水泵电机单绕组双速改造的应用

王治湖

（兰州市政建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

1 引言

大型立式异步电动机在发电厂中主要用作拖动循环泵的原动机，循环水主要是供凝汽器用。某发电厂循环水泵电机采用的是6kV高压大型立式异步电动机。由于季度不同，水温也随之变化，因此凝汽器所需水量要作相应变动，为此将电机的绕组接线方式进行改造，使其变为双速电机，再根据各季节气温条件的改变，来变更电机的绕组接线方式，进而达到改变电机转速，以达到水量的调节，从而达到节能的目的。

2 改造方法

此次变极改造按循环水泵运行的要求和方式采用换相变极法，具体在改造设计时，以高转速档为基本极，进行对称轴线优化，得到低速档的单绕组双速的要求，并在电机双速改造同时，在机座适当部位，设置双速切换的接线盒，分别为二种不同极数的变换提供接线连接，切换时只须改变接线端子上的连接片即可，整个电气系统可不必变动。

根据原电机定子槽数，原电机定子绕组参数（线规、匝数）、现场运行所需的接线方式，重新计算电机电磁方案，确定新电机绕组参数（线规、节距）、接线方式（2Y、△），新定子绕组需兼顾高低速性能。

定子绕组采用真空浸漆（VPI工艺）；增加改极接线盒，改变接线柱的连接方式，可实现不同转速的运行。

3 电机改造所遵循的标准

GB755旋转电机定额和性能；

GB1032三相异步电动机试验方法；

GB10068.1.2 旋转电机振动测定方法及限值；

GB10069.1.2 旋转电机噪声测定方法及限值；

GB／T13957大型三相异步电动机基本技术条件；

DL／T596电力设备预防性试验规程。

4 电机型号及参数

4.1 改造前电机的型号和参数

电机型号：YL1800－14

额定电压：6000V

额定功率：1800kW

额定电流：216A

额定转速：424r／min

定子接线：Y

绝缘等级：F级

工作制：S1

4.2 改造后电机的型号和参数

型号：YL1800－14／16

电压：6000V

功率：1800／1200kW

电流：216／151.3A

转速：424／371r／min

定子接线：2Y／△

绝缘等级：F级

工作制：S1

5 电机改造后的接线方式

图1 电机改造后的接线图

图1所示为电机改造后的接线图。改造后电机用一个接线盒，分别为二种不同极数的接线连接方式，切换时只须按图1改变接线端子上的连接片即可，整个电气系统可不必变动。

6 改造后达到的节能效果

由离心泵相似定律知，在不大范围内改变泵的转速，泵的效率近似不变，其性能近似关系为：

Q1／Q2＝n1／n2H1／H2＝（n1／n2）2

P1／P2＝（n1／n2）3

其中：Q1、H1、P1，Q2、H2、P2分别表示转速 n1和n2水泵的流量、扬程和功率。

改造后的节能效果：

电机的高速档为14极，转速为424r／min，改造后电机低速档为16级，转速为371r／min。

16 极水泵所需功率＝（14／16）3×1800＝1205.9kW，电流将降低到151.3A。

高、低运行电流差值△I＝216-151.3＝64.7A。取 cos¢＝0.75

低速运行较高速运行日节电能约为：

W＝1.732×6×64.7×0.75×24＝12102.5kW·h

7 结论

由以上计算可以看出改造后电动机的节能效果非常明显，在较短时间内就可以收回改造成本，所以循环水泵电动机的单绕组双速改造非常必要。

［1］刘竟成.交流调速系统［M］.上海：上海交通大学出版社.

［2］王毓东.电机学［M］.杭州：浙江大学出版社.

［3］胡崇岳.现代交流调速技术［M］.北京：机械工业出版社.