1 前言

自然通风冷却塔、循环水泵、循环水管道及附件是电厂循环水系统的重要组成部分。在电厂初步设计中研究供水系统方案，确定最优化系统配置，对于降低工程建设造价具有积极意义。尤其是循环水泵电动机的年费用，对系统的优化设计起着关键作用。在保证汽轮机运行安全满负荷发电的前提下，如何降低电动机的年费用，值得每一位工程设计人员思考。

本文从降低电动机年费用的线索出发，研究降低电动机的无功功率，提高电动机的效率的有效措施，对电动机的转速进行改造、探讨电动机的电压等级的改造的具体的实施办法。

2循环水泵电动机单速改双速运行项目简介

从上世纪90年代末，我们对循环水泵配用电动机从单极数、单转速改造为双极数、双转速这一课题进行了试验研究。对循环水泵配用的单极电动机Y1250-12 电压6KV、功率1250KW试验改造为双级12、14极电动机（电压等级不变），通过调整电动机极数，使电动机的原来单转速n1=490转/分改变为双转速n1=490转/分、n2=420转/分，电动机输出功率从从N=1250KW改变为N1=1250KW、N2=870KW，电压等级仍然为6KV。循环水泵配用电动机从单极数、单转速改造为双极数、双转速试验研究获得成功后，先后在山东菏泽电厂、莱芜电厂、济南黄台电厂，广东云浮电厂，东北沾化等电厂改造了20多台循环水泵，在一个电厂同时改造2～3台。所有改造均获得成功，循环水泵运行稳定。这些改造项目中针对不同循环水泵运行情况和要求，有的改电机不改水泵，有的改水泵不改电机，有的电机、水泵同时改造。

2.1电动机结构本体的改造

关于电动机的改动，通过调整电动机的定子线圈及定子线圈接线方式，优化电动机结构本体设计，使电机在不种转速下取得最佳效率。

在改变电动机定子线圈及接线方式中，有的需要改造定子线圈及其接线，有的需要重做定子线圈。定子接线经过优化设计、谐波分析后，力求电机在两种转速下效率、功率因数等性能指标最佳。一般情况下电动机采用3根电缆接馈电，18根电缆引出接头固定在一个出线盒内接线板上，用连接片分别按两种转速接线连接图连接。用户只须在电厂换季检修、停机时，松开螺母将连接片倒换一下连接方式，再拧紧螺母即可调整电动机的运行转速，操作简便易行。

2.2电动机从单极数、单转速改造为双极数、双转速这一课题研究的意义

通过电动机极数改变调整电动机的转速，使电动机输出功率发生改变。例如在每年第三、四季度，电动机按照12极数运行电机功率为1250KW；在每年第一、二季度，电动机按照极数14极运行电动机为870LW。

电动机功率改变基本符合系统循环水量变化要求，在夏季气温较高的情况下，汽轮机凝汽器冷却的循环水量大，此时电动机采用高转速大功率相应极数，电机按12极（高速）1250KW运行；在冬季气温较低的情况下，汽轮机凝汽器冷却的循环水量小，此时采用低转速小功率电动机的相应极数，电机按14极（低速）870KW运行。

整个循环水泵运行工况改变并不改变电动机运行台数，相当于固定接线式电动机变成了变速电动机。通过电动机的接线极数的调整，引起电动机运行功率改变，影响循环水泵的流量与供水扬程变化，有效地解决了循环水系统流量只能靠阀门与水泵运行台数控制的单一方式，且固定接线式电动机一年四季基本按一个功率（1250KW）、转速（492转/分）运行，使得循环水系统在低流量、低转速下空耗电能约380KWH。而变极数电动机每小时可以节能约380KW，电厂每年运行小时按照7200小时计算，其中约一半的时间电动机可以低极数低转速小功率运行，单台电动机的可节约电能136.8万度。按照厂用电电价0.2元/度，每年节约电费27.4万元，按照电厂常规回收年限15年计，仅单台循环水泵节约电费411万元。按照工业电电价1.0元/度，每年节约电费将达137万元。经济效益非常可观，节能效果显著。

2.3 关于电动机的改造所需工期

一般情况下对于常规接线方式电动机，电动机结构本体的改造与调试大约需要4周的时间即可完成，如果是特殊接线方

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