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高壓四象限變頻器在淮陰第二抽水站反向發(fā)電中的應(yīng)用

文檔作者：羅震，錢邦永，孫承祥文檔來源：江蘇省淮沭新河管理處		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月08日
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收稿日期：２０１７ － ０８ － ２９
作者簡介 ：羅 震 （１９７９ － ） ，男 ，高級工程師 ，主要從事 水利工程管理與建設(shè)工作。
高壓四象限變頻器在淮陰第二抽水站反向發(fā)電中的應(yīng)用
羅 震，錢邦永，孫承祥
（江蘇省淮沭新河管理處，江蘇淮安２２３００５）
摘 要： 大型泵站可以利用同步電機具有的反向發(fā)電、調(diào)相功能， 在水情允許的情況下進行反向發(fā)電； 但大型泵站在
設(shè)計時是按照水泵正轉(zhuǎn)抽水運行最高效率選擇，采用同轉(zhuǎn)速倒轉(zhuǎn)發(fā)電則效率較低， 一般采用降低水泵倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來獲得更大
的效率。通過采用變頻調(diào)速方式調(diào)整水泵倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速， 調(diào)高機組發(fā)電效率， 目前國內(nèi)普遍采用的是機械變頻機組方式， 該方
式只能單一速度，不能實現(xiàn)速度的連續(xù)調(diào)節(jié)。高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是２０ 世紀(jì)９０ 年代迅速發(fā)展起來的一種新型電力傳動
調(diào)速技術(shù)，可實現(xiàn)無級調(diào)速， 動態(tài)響應(yīng)速度快，調(diào)速精度很高，操作簡便， 保護功能完善，運行安全可靠，維修維護方便；
結(jié)合其在淮陰第二抽水站的應(yīng)用進行了詳細(xì)介紹。圖４ 幅，表１ 個。
關(guān)鍵詞： 泵站； 四象限變頻器； 反向發(fā)電； 技術(shù)改造
1 工程概況
淮陰第二抽水站（簡稱淮陰二站） 位于江蘇省
淮安市區(qū)西南約６ km處， 在頭河與二河堤交匯處的
二河?xùn)|堤堤腳下， 為南水北調(diào)東線應(yīng)急工程之一。
淮陰二站承擔(dān)向洪澤湖和淮北地區(qū)補水的任務(wù)， 同
時淮陰二站的運行對改善淮安市區(qū)居民生活用水及
工農(nóng)業(yè)用水環(huán)境、構(gòu)筑淮安市綠水城市有著重要的
現(xiàn)實意義。
淮陰二站為大（２） 型泵站， 工程采用堤身式
塊基型結(jié)構(gòu)， 肘形進水流道， 虹吸式出水流道， 真
空破壞閥斷流。安裝３ 臺３.１ZLQ — ５ 型全調(diào)節(jié)軸流
泵， 配用TL２８００ — ４０／３ ２５０ 型同步電動機３ 臺套，
總裝機容量為８ ４００ kW ，設(shè)計流量１００ m３ ／s ，設(shè)計揚
程４.４ m 。該站主供電源采用１１０ kV新御變至淮陰二
站變電所專線直接供電， 所變與發(fā)電出線采用淮陰
二站至淮安市城南變電所１０ kV線路。
該站建設(shè)時考慮利用洪澤湖余水進行機組反向
倒轉(zhuǎn)發(fā)電， 采用同轉(zhuǎn)速發(fā)電方式進行并網(wǎng)發(fā)電， 配
備了相應(yīng)的輔機設(shè)備與電氣設(shè)備。在建站后進行了
反向倒轉(zhuǎn)發(fā)電試驗， 由于機組振動較大導(dǎo)致不能進
行反向發(fā)電運行。
2 反向發(fā)電方式的選擇
抽水泵站反向發(fā)電運行時一般有同轉(zhuǎn)速運行、
定子變頻運行和變極降速運行３ 種方式。
２.１ 同轉(zhuǎn)速運行方式
同轉(zhuǎn)速運行方式的最大優(yōu)點是僅增加部分輔機
設(shè)備，主電機等電氣設(shè)備不需要改動； 因此這種運
行方式最為經(jīng)濟，應(yīng)作為利用現(xiàn)有泵站作反向發(fā)電
運行時的首選運行方式。但是泵站反向發(fā)電運行時
的水位差比正向抽水運行時的揚程要小， 導(dǎo)致同轉(zhuǎn)
速運行方式運行效率低， 不能最大效率的利用水
資源。
２.２ 定子變頻運行方式
定子變頻運行方式分為變頻機組及電子變頻技
術(shù)， 變頻機組發(fā)電方式增加１ 套變頻發(fā)電機組， 抽
水運行時， 水泵機組正常運行， 變頻機組不運行；
發(fā)電運行時， 水泵機組以低于抽水轉(zhuǎn)速運行， 發(fā)出
的電能驅(qū)動變頻機組的電動機運行， 電動機驅(qū)動發(fā)
電機向電網(wǎng)發(fā)出與電網(wǎng)頻率、電壓相同的電能。
電子變頻技術(shù)就是采用四象限高壓變頻器以降
低發(fā)電運行時的轉(zhuǎn)速， 變頻器可以根據(jù)運行工況選
擇不同的運行轉(zhuǎn)速， 從而保證機組永遠處在最佳發(fā)
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