國電灤河發電廠位于河北省承德市，擁有二臺100M W國產凝汽式汽輪發電機組。分別于1993、1997年投入運行。2005年3月，國電灤河發電廠對大批設備進行變頻改造。采用北京HARSVERT-A06/130高壓變頻器，用于二臺100M W機組的凝結水泵改造項目。目前，凝結水泵變頻器運行穩定，節能效果明顯。
1 凝結水泵的運行工況
　　在汽輪機內做完功的蒸汽在凝汽器冷卻凝結之后，集中在熱水井中，這時凝結水泵的作用是把凝結水及時地送往除氧器中。維持凝結水泵連續、穩定運行是保持電廠安全、經濟生產的一個重要方面。
　　監視、調整凝汽器內的水位是凝結水泵運行中的一項主要工作。在正常運行狀態下，凝汽器內的水位不能過高或過低。當機組負荷升高時，凝結水量增加，凝汽器內的水位相應上升。當機組負荷降低時，凝汽器內水位相應降低。
　　凝結泵電機為6KV/1000KW電機，設計有一定裕量。每臺機組配備二臺凝結泵，一臺運行，一臺備用。
　　沒有使用變頻器之前，凝汽器內的水位調整是通過改變凝結水泵出口閥門的開度進行的，調節線性度差，大量能量在閥門上損耗。同時由于頻繁的對閥門進行操作，導致閥門的可靠性下降，影響機組的穩定運行。
　　使用高壓變頻器后，凝結水泵出口閥門全部打開，通過調節變頻器的輸出頻率改變電機的轉速，達到調節出口流量滿足運行工況的要求。
2 HARSVERT-A06/130型高壓變頻器原理及特點
　　Harsvert-A系列高壓變頻器采用單元串聯多電平PWM拓撲結構（簡稱CSML）。由若干個低壓P W M變頻功率單元串聯的方式實現直接高壓輸出,高壓主回路與控制器之間為光纖連接，安全可靠；精確的故障報警保護；具有電力電子保護和工業電氣保護功能，保證變頻器和電機在正常運行和故障時的安全可靠。
　　采用功率單元串聯，而不是功率器件串聯，器件承受的最高電壓為單元內直流母線的電壓，器件不必串聯，不存在器件串聯引起的均壓問題。直接使用低壓IG BT功率模塊，器件工作在低壓狀態，不易發生故障；6kv變頻器共使用42對1200V低壓I G BT，低壓IG BT門極驅動功率較低，驅動電路非常簡單，開關頻率很低，不必采取均壓電路和浪涌吸收電路，系統效率高，同時功率單元采用電容濾波的結構，總體技術成熟可靠。 變頻器可以承受30%的電源電壓下降而繼續運行，變頻器的6K V主電源完全失電時，變頻器可以在3秒內不停機，能夠全面滿足變頻器動力母線切換時不停機的需要。另外6KV主電源欠壓時可不停機，自動降額，電壓正常后再恢復到原來速度。采用二極管不可控整流電路結構，變頻器對浪涌電壓的承受能力較強，雷擊或開關操作引起的浪涌電壓可以經過變壓器（變壓器的阻抗一般為8%左右）產生浪涌電流，經過功率單元的整流二極管，給濾波電容充電，濾波電容足以吸收進入到單元內的浪涌能量，另外變壓器一次側安裝了壓敏電阻浪涌吸收裝置，起到進一步保護作用。
　　功率單元為多極模塊串聯，某個模塊發生故障時自動旁路運行，便于現場采取對應措施；即在每個功率單元輸出端之間并聯旁路電路，當功率單元故障時，封鎖對應功率單元IGBT的觸發信號，然后讓旁路SCR導通，保證電機電流能通過，仍形成通路，大大提高了系統運行的可靠性。
　　電機可實現軟啟動、軟制動，轉速自動控制；啟動電流小于電機的額定電流；電機啟動時間可連續可調，減少了對電網影響。變頻器預裝具有自主版權的全中文操作和監控軟件，本機及遠程啟停操作、功能設定、參數設定、故障查詢、運行記錄查詢等均采用全中文的WINDOWS操作界面；配備12.1"彩色液晶觸摸顯示屏，可實現完整的通用變頻器參數設定功能，可打印輸出運行報表；調整觸摸式面板，可隨時顯示電壓及電流波形、頻率和電機轉速，可非常直觀地顯示電機在任何時間的實時狀態；具有很強的診斷、指示能力：可檢測變頻器各部分的運行狀態，完整的故障監測電路、精確的故障定位，所有的功率模塊均為智能化設計，當有故障發生時，將故障信息返回到主控單元中，主控單元會及時將主要功率元件I G BT關斷，保護主電路，同時在中文人機界面上精確定位顯示故障位置、類別，使故障點一目了然，適應于一般操作工人和維護人員的技能水平。
　　采用外部模擬信號控制變頻器輸出頻率時（變頻器作為DCS的執行機構），如果發生模擬信號掉線或短路時，變頻器可以提供報警信號，同時保持原有輸出頻率不變。變頻器控制電源可接收交流220V和直流220V輸入，并配備有UPS，在控制電源發生故障時可以繼續運行，同時提供報警。
3 應注意的問題
　　凝結水母管壓力不能過低，以防止空氣由排水閥經凝結水再循環管進入凝汽器中，而破壞真空。在凝結水再循環管處，當除氧器側的壓力大于凝結水母管水壓時，則除氧器內的汽、水要通過再循環管返回凝汽器，這將使凝結水母管發生水擊。因此。變頻運行時凝結泵出口閥門調整門開度不能為100％。
4 節能效果
　　為比較變速調節和傳統的擋板調節凝結泵電耗情況，確定其節能效果，于2005年5月17日對#6機組的#1凝結泵變頻裝置作了電耗對比試驗，機組在100MW、75MW、50MW負荷下運行時，變頻調節比傳統的擋板調節分別節電470k W、611k W、631kW，節電幅度為47.4%、70.8%、78.4%。變頻調節節能效果明顯，具體數值見下表：試驗數據表。

　　根據試驗結果計算，#6機組凝結泵變頻器全年節電量為4639MWh，按照每1MWh上網電量310元計算，全年可獲經濟效益143.8萬元，一年半即可收回全部投資，經濟效益十分顯著。而且減少了對截門的沖刷，保持了系統恒定的水壓。
5 總結
　　高壓交流變頻調速技術是90年代迅速發展起來的一種新型電力傳動調速技術，應用了先進的電力電子技術、計算機控制技術、現代通信技術和高壓電氣、電機拖動技術等綜合性學科領域的最新成果，其技術和性能勝過以往其它任何一種調速方式。通過多年的不斷努力，國產高壓變頻器的性能、可靠性已經有了很大提高，今后必將有更寬闊的舞臺。
參考文獻：
[1]《HARSVERT-A06/130型高壓變頻器原理》 北京利德華福技術有限公司內部資料
[2]《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》水利電力出版社