循環(huán)水泵電機(jī)改雙速改造方案

山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司共有4X300MW發(fā)電機(jī)組，每臺機(jī)組均配有兩臺循環(huán)水泵（立式斜流泵），型號為1600HTCX2；循環(huán)水泵電機(jī)型號為YL1800-16。為了節(jié)能降耗，山西國科節(jié)能有限公司（以下簡稱“我公司”）采用合同能源管理模式對陽光公司3#機(jī)循環(huán)泵電機(jī)改造雙速電機(jī)一臺。
一、必要性 
　　為了提高陽光公司發(fā)電機(jī)組的整體運行水平，特別是機(jī)組的效率和出力，以便更好地適應(yīng)電力市場發(fā)展的形勢，汽機(jī)專業(yè)對循環(huán)泵葉輪更換改造，葉輪更換改造后的的電機(jī)將不能滿足泵體改造后的要求，所以電動機(jī)也必須進(jìn)行雙速改造，滿足循環(huán)泵葉輪更換改造后的運行條件。而作為發(fā)電廠主要輔機(jī)設(shè)備的循環(huán)泵電機(jī)，其雙速改造既能滿足額定負(fù)荷及夏季要求，又能滿足冬季運行要求。為此我公司組織相關(guān)技術(shù)人員對改造的具體情況進(jìn)行實際調(diào)研，決定利用陽光公司2012年3#汽輪機(jī)大修時間，對3#機(jī)循環(huán)泵電機(jī)雙速改造。 
二、方案 
　　1、 電機(jī)型號及技術(shù)參數(shù)： 
　　電機(jī)型式：立式籠型三相異步雙速電動機(jī) 
　　額定功率：2000/1400KW 
　　額定電源：6000V/50Hz/3相 
　　轉(zhuǎn)速： 370/329轉(zhuǎn)/分 
　　額定電流： 272.3/220.7A 3Y/3Y+Y 
　　極數(shù)： 16/18極 
　　電動機(jī)冷卻方式：IC01 
　　功率因數(shù)：0.76/0.66，效率：94%/93%， 
　　防護(hù)等級：IP23 
　　絕緣等級為F級， 
　　電機(jī)工作制為S1 
　　安裝地點：室內(nèi) 
　　冷卻水溫度:≤38℃；冷卻水壓力: 0.18～0.25MPa。 
　　電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量：1244.4kg.m2 
　　電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TM/TN:1.8，啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst/TN：高速0.8 低速0.8，高低速啟動時間不大于10秒。 
　　電機(jī)啟動電流倍數(shù)Ist/In：6.0 
　　電機(jī)使用環(huán)境為：海拔高度不大于1000米，環(huán)境溫度最高40℃，最低零下15℃，安裝地點為戶內(nèi)。 
　　電機(jī)采用空間加熱器供停運后使用，加熱器為220V-AC，2.4千瓦。 
　　2、電機(jī)上部軸承由推力軸承與可調(diào)整徑向軸承組成，上軸瓦設(shè)置潤滑油冷卻器，冷卻器工作壓力不大于0.3MPa,進(jìn)水溫度不大于33℃，水量為4t/h，其水質(zhì)為經(jīng)過沉淀的工業(yè)用水。 
　　3、電機(jī)為16/18極雙速電機(jī)。電機(jī)高低速運行時由同一個開關(guān)、電纜供電，電機(jī)高低速引出線分別引到電機(jī)接線盒內(nèi)，需要變速時手動改接電機(jī)各轉(zhuǎn)速的引出線和電纜間的連接片實現(xiàn)調(diào)速。要求接線盒內(nèi)設(shè)置高低速接線圖，各接線端子標(biāo)記清晰。 
　　4、電機(jī)電纜對應(yīng)的電機(jī)接線柱按U1、V1、W1打出標(biāo)記，按U1、V1、W1相序應(yīng)使電機(jī)從軸伸端看按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 
　　5、電機(jī)下部軸承為德國進(jìn)口SKF或FAG軸承。 
　　6、電機(jī)推力軸承承受的正常向下推力荷重為325KN。 
　　7、電動機(jī)應(yīng)設(shè)置定子繞組側(cè)溫元件，每相2只，共6只（預(yù)設(shè)6只備用），型號為pt100，推力瓦及上導(dǎo)向瓦每兩塊對稱設(shè)置測溫元件一個，共6只，型號為pt100，下軸承埋設(shè)WZPM pt100型鉑熱電阻測溫元件一支。 
　　8、電機(jī)上支架蓋、下端蓋與機(jī)座連接的定位銷孔在電機(jī)裝配好后配鉆裝好。 
　　9、根據(jù)電機(jī)上軸瓦靜止油面，在上支架油杯上標(biāo)出運行中油位的上、中、下線。 
　　10、電機(jī)組裝好后，定轉(zhuǎn)子間隙不均勻度不超過10%。 
　　11、電機(jī)的電源容差、性能容差、噪音、振動等要求按國標(biāo)《旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)（GB755）》要求執(zhí)行。電機(jī)各轉(zhuǎn)速下各項指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 
　　12、電機(jī)為16/18極雙速電機(jī)。電機(jī)高低速運行時由同一個開關(guān)、電纜供電，電機(jī)高低速引出線分別引到電機(jī)接線盒內(nèi)，需要變速時手動改接電機(jī)各轉(zhuǎn)速的引出線和電纜間的連接片實現(xiàn)調(diào)速。要求接線盒內(nèi)設(shè)置高低速接線圖，各接線端子標(biāo)記清晰。 
　　13、電機(jī)電纜對應(yīng)的電機(jī)接線柱按U1、V1、W1打出標(biāo)記，按U1、V1、W1相序應(yīng)使電機(jī)從軸伸端看按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 
　　14、應(yīng)保證循環(huán)泵電機(jī)對輪與循環(huán)泵對輪的接口尺寸正確，循環(huán)泵電機(jī)聯(lián)軸器由水泵廠負(fù)責(zé)配套。 
　　15、防護(hù)等級、絕緣等級保持不變。溫升、振動、噪聲等符合具體規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 
如圖表：

名  稱

16極

20極

備  注

額定容量（KW）

2000

1400

額定電壓（V）

6000

6000

額定電流（A）

272.3

220.7

額定轉(zhuǎn)速(r/min)

367

329

功率因數(shù)

0.0.76

0.66

（未裝功率因數(shù)補(bǔ)償器）

效率（%）

93

92.5

需要說明的是：低速運行時功率因數(shù)相對于高速時下降較大，并不影響低速運行時的節(jié)能效果。因為低速時有功功率降了，而無功功率與高速時并無明顯變化，磁場還是一樣運行，電壓也不變，故功率因數(shù)降了，但運行電流相比而言更經(jīng)濟(jì)了,這一數(shù)據(jù)從電度表中可以明顯得出。 
四、經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測 
保守估算，2發(fā)電機(jī)組2B循環(huán)泵電機(jī)改為雙速運行后； 
在夏季高速運行一臺循環(huán)泵電機(jī)，電流235A左右，其它機(jī)組2臺循環(huán)泵運行，每小時節(jié)電1500KW，1個月節(jié)電1080000KW,1年按6個月運行，1080000KWX6=6480000KW時，每度電以上網(wǎng)電價0.4104元計，一年約節(jié)電費265.94萬元。 
冬季一臺循環(huán)水泵低速運行時，每小時可節(jié)電600KWh,冬季低溫時節(jié)以2800小時計算,一個冬季可節(jié)電1680000KWh,每度電以上網(wǎng)電價0.4104元計,一年可節(jié)電68.95萬元。 
改造后一年可節(jié)電8160000 KWh，可節(jié)電費334.89萬元。 
雙速電機(jī)購買費用以150萬元計,僅不到一年就可收回全部投資.真正可以做到當(dāng)年投資、當(dāng)年收益，起到安全經(jīng)濟(jì)運行及節(jié)能的效果。