專利名稱：：提高直接空冷系統(tǒng)電機(jī)輸出傳遞效率的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于發(fā)電
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及電站直接空冷系統(tǒng)，尤其涉及一種提高直接空冷系統(tǒng)的電機(jī)輸出傳遞效率的方法，以及提高電機(jī)輸出傳遞效率的冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：冷卻系統(tǒng)是電力生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，做過(guò)功的汽輪機(jī)乏汽需要在凝汽器中冷卻凝結(jié)，然后重新開始循環(huán)。電站的冷卻系統(tǒng)分為水冷和空冷兩種方式，兩者的主要區(qū)別在于冷卻系統(tǒng)，采用空冷系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組是以環(huán)境空氣而不是以水作為汽輪機(jī)排汽的冷卻介質(zhì)。電站空冷系統(tǒng)包括兩大類，一是間接空冷系統(tǒng)，又可以分為混合式空氣冷卻系統(tǒng)和表面式空氣冷卻系統(tǒng)；在間接空冷系統(tǒng)中，從汽輪機(jī)表面式凝汽器來(lái)的冷卻水在冷卻塔中得到冷卻。二是直接空冷系統(tǒng)(ACC)，直接空冷是汽輪機(jī)的排汽直接用空氣來(lái)冷卻，空氣與蒸氣間進(jìn)行熱交換。直接空冷系統(tǒng)有效地解決了富煤貧水的矛盾，代表了未來(lái)空冷系統(tǒng)的發(fā)展方向(參見TawneyR,KhanZ,ZacharyJ.Economicandperformanceevaluationofheatsinkoptionsincombinedcycleapplications[A],proceedingofTurboExpo[C].ASME/IGTITurboExpo，Atlanta,Georgia,UAS,2003)。世界上第一臺(tái)1500KW直接空冷機(jī)組于1938年在德國(guó)一個(gè)坑口電站投運(yùn)。目前，直接空冷技術(shù)德國(guó)和美國(guó)居于領(lǐng)先地位，現(xiàn)有的直接空冷系統(tǒng)包括德國(guó)的單排管、雙排管系統(tǒng)，美國(guó)的單排管、三排管系統(tǒng)。采用直接空冷系統(tǒng)的電站運(yùn)行原理如圖1所示，泵將水送至鍋爐，通過(guò)燃燒燃料(煤、油、天燃?xì)饣蛎簹獾?將水加熱到過(guò)熱狀態(tài)，用管道將過(guò)熱蒸汽送至汽輪機(jī)，由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。做完功的蒸汽壓力和溫度降低到5Kpa(千帕斯卡)50KPa、3038°C，由管道輸送到直接空冷散熱器內(nèi)，在散熱器內(nèi)由冷卻風(fēng)機(jī)由下向上流動(dòng)的空氣將蒸汽的熱量帶走，將蒸汽冷卻成水，冷卻后的水經(jīng)收集后再由泵被送至鍋爐加熱，形成循環(huán)。我國(guó)近年來(lái)也從國(guó)外引進(jìn)了該技術(shù)，應(yīng)用于發(fā)電行業(yè)。比如大同第二發(fā)電廠(2x600MW(1000千瓦)機(jī)組)引進(jìn)德國(guó)的單排管直接空冷系統(tǒng)，大同云岡發(fā)電廠(2x200MW機(jī)組)引進(jìn)德國(guó)的雙排管直接空冷系統(tǒng)系統(tǒng)，和榆社發(fā)電廠(2x300MW機(jī)組)引進(jìn)的美國(guó)三排管直接空冷系統(tǒng)。目前，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行的直接空冷發(fā)電機(jī)組己經(jīng)超過(guò)百臺(tái)，而且，都是大型機(jī)組(單機(jī)300MW以上)。直接空冷發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量與間接空冷發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量之比巳超過(guò)9:1。直接空冷系統(tǒng)中的核心部分在于風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，如圖2所示，風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的核心設(shè)備有變壓器、變頻器、電纜、變頻電機(jī)、減速機(jī)和風(fēng)機(jī)。變壓器、變頻器、電纜為變頻電機(jī)提供了需要的電源，再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)空氣由下向上流動(dòng)，流動(dòng)的空氣經(jīng)過(guò)散熱器時(shí)，形成對(duì)流換熱，將蒸汽的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)蒸汽被冷卻的目的。直接空冷系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行上均缺乏經(jīng)驗(yàn)。電廠業(yè)主更關(guān)注的是空冷系統(tǒng)的安全性，而非空冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性(請(qǐng)參見中國(guó)工控網(wǎng)2008年11月10日發(fā)布的《電站空冷系統(tǒng)簡(jiǎn)介》)。大型電站空冷系統(tǒng)自主設(shè)計(jì)和自主成套己成為我國(guó)重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的重要工作之一。在溫度最高的夏季，為保證機(jī)組的正常運(yùn)行，使散熱系統(tǒng)中的凝汽器壓力維持在正常的水平，就需要提高環(huán)境空氣和汽輪機(jī)排汽之間的傳熱能力。提高散熱器的散熱能力，最有效的方法就是提高冷卻空氣的流速，即提高空冷散熱器的迎面風(fēng)速，這就需要提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(請(qǐng)參見"直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行問題分析及對(duì)策"，楊立軍，杜小澤，楊勇平，劉登瀛，郭躍年，《現(xiàn)代電力》第23巻第2期，2006年4月)。如圖2所示，現(xiàn)有的電站直接空冷系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)在達(dá)到最大輸出能力時(shí)的運(yùn)行參數(shù)為變壓器接入電壓(a):6KV(千伏)或10KV，輸出電壓為380V(伏)；變頻器輸出頻率(d):55HZ(赫茲)；電機(jī)工作頻率頻率(f):55HZ;減速機(jī)速比(g):55HZ時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速/110。/。風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。但普遍存在的現(xiàn)象是夏季高溫時(shí)，直接空冷系統(tǒng)出力和效率遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響了電廠經(jīng)濟(jì)效益。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種提高直接空冷系統(tǒng)的電機(jī)輸出傳遞效率的方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種提高電機(jī)輸出傳遞效率的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的方法，其步驟包括1.由冷卻系統(tǒng)中的變壓器接入電網(wǎng)電壓，向電機(jī)輸出電壓；2.由冷卻系統(tǒng)中的變頻器向電機(jī)輸出頻率；3.電機(jī)通過(guò)減速機(jī)按照40-47HZ頻率下的轉(zhuǎn)速/110-130%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；4.轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)迎面向散熱器輸送冷卻風(fēng)。所述電機(jī)的工作電壓為380-390V，工作頻率為40-47HZ。本發(fā)明在變頻器與電機(jī)之間設(shè)置輸出電抗器，抑制諧波對(duì)電機(jī)的干擾。本發(fā)明還在變壓器和變頻器之間設(shè)置輸入電抗器，抑制諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾。所述輸入電抗器壓降范圍在1%-5%之間。所述輸出電抗器電感值在30-50pH之間。所述變壓器接入電網(wǎng)的10KV或6KV電壓，轉(zhuǎn)換成400V電壓；所述輸入電抗器接入上述400V電壓，輸出395-398V電壓給變頻器；變頻器運(yùn)行于40-47HZ頻率，輸出395-398V電壓給輸出電抗器；接入上述395-398V電壓的輸出電抗器通過(guò)電纜輸出385-395V電壓；電機(jī)運(yùn)行于380-390V電壓和40-47HZ頻率。冷卻系統(tǒng)各設(shè)備的長(zhǎng)期工作耐壓分別為變壓器420V;變頻器480V;電機(jī)400V。本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)，包括通過(guò)電纜電連接的變壓器，變頻器、電機(jī)、減速機(jī)和風(fēng)機(jī)，其中變壓器接入電網(wǎng)電壓，通過(guò)變頻器向電機(jī)輸出電壓，變頻器向電機(jī)輸出頻率，所述減速機(jī)的速比為電機(jī)在40-47HZ頻率下的轉(zhuǎn)速/110-130%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。所述電機(jī)輸入端電壓380-390V，電機(jī)接入的頻率為40-47HZ。上述系統(tǒng)還包括設(shè)置于變壓器與變頻器之間的輸入電抗器。上述系統(tǒng)還包括設(shè)置于變頻器和電機(jī)之間的輸出電抗器。如圖3所示，系統(tǒng)的冷卻能力直接與風(fēng)速有關(guān)，圖中表示的是散熱器風(fēng)速與換熱系數(shù)K和散熱器壓力降的關(guān)系曲線，從圖中可以看出，K是隨著風(fēng)速的增加而增加的，也就是說(shuō)，風(fēng)速越大，換熱性能越好。提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速理論上可以通過(guò)提高電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)變頻器無(wú)限地提高電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。但受電機(jī)特性的限制，電機(jī)在50HZ是特性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在該值以下是恒力矩輸出，在該值以上就是恒功率輸出了。因此，用改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的辦法在50HZ以上就不可行了。在上述前提下，為提高風(fēng)速，有兩種途徑，一是提高電機(jī)的最大輸出能力；二是提高電機(jī)輸出能力傳遞給風(fēng)機(jī)的效率，將電機(jī)輸出的扭矩高效地傳遞給風(fēng)機(jī)。本發(fā)明的首要目的就在于提高電機(jī)輸出能力傳遞給風(fēng)機(jī)的效率。因?yàn)闉閷⑾到y(tǒng)的輸出力矩放大，在系統(tǒng)中設(shè)置了減速機(jī)，減速機(jī)的速比選取直接影響了風(fēng)機(jī)能力的發(fā)揮。風(fēng)機(jī)風(fēng)速的大小，是由風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量來(lái)決定的。為了提高風(fēng)機(jī)風(fēng)速，必須提高風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為Q=K*n，其中Q:風(fēng)量；K:比例常數(shù)；n:風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。風(fēng)機(jī)的軸功率為P=D*n3=(nN*TN)/9550，其中P:風(fēng)機(jī)軸功率；D:比例常數(shù)。從上面兩個(gè)計(jì)算公式可以看出，在其它條件不變的前提下，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以提高風(fēng)機(jī)的流量，但是，風(fēng)機(jī)需要的軸功率也需要提高。此時(shí)，風(fēng)機(jī)與電機(jī)的功率匹配關(guān)系為P=Pn*i\電機(jī)*il減速機(jī)，其中i\電機(jī)電機(jī)效率；il減速機(jī)減速機(jī)效率。電機(jī)轉(zhuǎn)速與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系應(yīng)該滿足的關(guān)系為ni=X*n2，其中n1:電機(jī)轉(zhuǎn)速；n2:風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；X:減速機(jī)速比。由于系統(tǒng)在能量傳遞過(guò)程中是遵照能量守恒的原理進(jìn)行的，因此，無(wú)論電機(jī)和風(fēng)機(jī)之間存在什么，電機(jī)的輸出功率和風(fēng)機(jī)輸入軸功率之間在忽略傳遞效率后都存在如下關(guān)系pN:=p，其中Pn:電機(jī)輸出功率。在上述基礎(chǔ)上，就有(m*Ti)/955(K一T)/9550，其中T1:電機(jī)輸出能力點(diǎn)力矩；n1:電機(jī)轉(zhuǎn)速；T:風(fēng)機(jī)輸入力矩。由此得入，/nU-m承K/Q。從上述可以看出，減速機(jī)在系統(tǒng)中起到了力矩放大的作用，放大系數(shù)就是減速機(jī)的速比?？紤]到希望風(fēng)機(jī)工作在預(yù)定設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)下，減速機(jī)的速比理論上為電機(jī)最大輸出能力時(shí)的轉(zhuǎn)速/風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量時(shí)的轉(zhuǎn)速，現(xiàn)有系統(tǒng)選用的實(shí)際速比為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速/110%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，也就是電機(jī)工作在55HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速與110%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比。由于電機(jī)存在制造誤差、設(shè)計(jì)誤差等因素，上述理論數(shù)據(jù)與實(shí)際電機(jī)特性還有一定的距離。如圖4所示為實(shí)際電機(jī)在實(shí)際負(fù)載情況下的性能曲線，可以看出，實(shí)際工作的電機(jī)在47HZ左右時(shí)就已經(jīng)達(dá)到性能轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)了。從該曲線可知，在47HZ以下，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，可以實(shí)現(xiàn)輸出功率的增加，在47HZ以上，不論如何增加電機(jī)轉(zhuǎn)速，都不會(huì)增加輸出力矩了。如圖4所示，當(dāng)電源在55HZ時(shí)，電機(jī)將損失20%以上的輸出扭矩，嚴(yán)重影響了整個(gè)系統(tǒng)的出力。導(dǎo)致現(xiàn)有系統(tǒng)采用的減速機(jī)的速比嚴(yán)重降低了電機(jī)輸出能力傳遞給風(fēng)機(jī)的效率，電機(jī)會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象而無(wú)法有效帶動(dòng)風(fēng)機(jī)。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)選取風(fēng)機(jī)在110%額定轉(zhuǎn)速?zèng)]有考慮到風(fēng)機(jī)的裕量。在考慮到自然風(fēng)的影響后，為增強(qiáng)冷卻風(fēng)能夠抵抗橫切風(fēng)的影響，速比還應(yīng)再降低一些。因此，本發(fā)明也考慮風(fēng)機(jī)裕量和環(huán)境風(fēng)的影響，速比選為電機(jī)在40-47HZ頻率時(shí)的轉(zhuǎn)速/風(fēng)機(jī)在110%-130%額定轉(zhuǎn)速，具體值因環(huán)境風(fēng)的大小而定。在設(shè)定減速機(jī)的速比，提高電機(jī)輸出能力傳遞給風(fēng)機(jī)的效率后，可以進(jìn)一步提高電機(jī)的最大輸出能力，這可以通過(guò)改變系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)的輸出扭矩為TN=9550*PN/nN;其中TN:扭矩；PN:電機(jī)功率；nN:電機(jī)轉(zhuǎn)速；PN二3U^I,cos0=(nN*TN)/9550，其中U1:電機(jī)輸入電壓；I1:電機(jī)輸入電流；9:相位角。由上述可見，當(dāng)電機(jī)輸入電壓一定時(shí)，改變輸入電流將改變電機(jī)輸出功率(同時(shí)也改變了輸出扭矩)。同樣，當(dāng)電機(jī)輸入電流一定時(shí)，改變輸入電壓也將改變電機(jī)輸出功率(同時(shí)也改變了輸出扭矩)。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，電壓的改變直接影響到電流的變化。因此，在實(shí)際工程中，如果能夠保證電機(jī)輸入電壓，就基本上為電機(jī)輸出能力提供了保障?，F(xiàn)有的電站直接空冷系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)在達(dá)到最大輸出能力時(shí)的運(yùn)行參數(shù)為變壓器接入電壓(a):6KV或10KV，輸出電壓為380V;變頻器輸出頻率(d):55HZ;電機(jī)工作頻率頻率(f):55HZ。從圖5可以看出，通過(guò)實(shí)際工作的電機(jī)工作參數(shù)的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，電機(jī)是沒有在55HZ時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)的額定電壓380KV的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在大約40-47HZ(為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))工作時(shí)，獲得的電壓最大，但是，僅僅為額定電壓的9095%。而且，發(fā)生改變的不僅僅是電動(dòng)機(jī)的工作電壓，電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)也發(fā)生了改變，從55HZ變到了40-47HZ(為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))左右。因此，為使電動(dòng)機(jī)輸出能力獲得很好的發(fā)揮，必須根據(jù)實(shí)際情況重新確定電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)，并為電動(dòng)機(jī)正常工作電壓提供保證。通過(guò)實(shí)際測(cè)量，系統(tǒng)中的電壓降低主要發(fā)生在電抗器、電纜兩個(gè)地方。圖6為變頻器輸出電壓曲線，通過(guò)圖5與圖6的比較可以證明，電壓降主要發(fā)生在電抗器和電纜兩個(gè)地方。因?yàn)閴航翟?，各部件設(shè)備實(shí)際的工作參數(shù)為變壓器接入電壓(a):6KV或10KV輸入電抗器輸入端電壓(b):380V;變頻器輸入端電壓(c):370-375V;變頻器輸出端電壓及頻率(d):370-375V、55HZ;輸出電抗器輸入端電壓及頻率(e):370-375V、55HZ;電機(jī)輸入端電壓及頻率(f):360-365V、55HZ。另一方面，電機(jī)的輸出扭矩與電源頻率的關(guān)系如圖4所示，當(dāng)電源在55HZ時(shí)，電機(jī)將損失20%以上的輸出扭矩，嚴(yán)重影響了整個(gè)系統(tǒng)的出力。本發(fā)明考慮上述因素，提高變壓器的輸出電壓，將其由現(xiàn)有的380V提高到400V，這樣，即便有壓降因素的存在，電機(jī)的輸入端電壓仍可達(dá)到380-3卯V。本發(fā)明還根據(jù)電機(jī)輸出扭矩與電源頻率的關(guān)系，將變頻器的輸出頻率由原來(lái)的55HZ降低到40-47HZ，使電極工作在能達(dá)到最大輸出扭矩和工作電壓的范圍內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)可以通過(guò)表2所示的運(yùn)行參數(shù)和所達(dá)到的效果來(lái)進(jìn)行對(duì)比。表2本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)在達(dá)到最大輸出能力時(shí)的對(duì)比一覽表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖1直接空冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2直接空冷系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)構(gòu)成圖圖3散熱器風(fēng)速與換熱系數(shù)K和散熱器壓力降的關(guān)系示意圖圖4電機(jī)輸出扭矩與頻率關(guān)系示意圖圖5電機(jī)電壓與頻率關(guān)系示意圖圖6變頻器電壓與頻率關(guān)系示意圖具體實(shí)施例方式本發(fā)明用于改造夏季高溫時(shí)出力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的直接空冷系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)，也適合新建直接空冷電站的設(shè)計(jì)。影響直接空冷換熱效果的主要因素為風(fēng)機(jī)吹向散熱器的迎面風(fēng)速。迎面風(fēng)速是系統(tǒng)面積計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，理論表明，一臺(tái)300MW機(jī)組，迎面風(fēng)速提高0.1米/秒，可以將換熱面積減少大約一萬(wàn)平方米。本發(fā)明的直接空冷系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)如圖2所示，包含了下列設(shè)備，變壓器，變頻器，電機(jī)，減速機(jī)和風(fēng)機(jī)，圖中所示的抗電器是為了抑制諧波對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)的干擾而設(shè)置的，可以不設(shè)，也可以替換為濾波器。本發(fā)明減速機(jī)的速比應(yīng)設(shè)為電機(jī)在40-47HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速/110%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速?？紤]到環(huán)境中橫切風(fēng)的影響，風(fēng)機(jī)的流量裕量不應(yīng)低于30%，減速機(jī)的速比應(yīng)設(shè)為電機(jī)在40-47HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速/110-130%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，具體數(shù)值根據(jù)環(huán)境風(fēng)的大小來(lái)設(shè)定。如圖2所示，電源從高電壓(10KV或6KV)經(jīng)由變壓器降至400V，經(jīng)由變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻供電到電機(jī)，再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)為系統(tǒng)提供冷卻空氣。變壓器通常選用干式，高壓端電壓通常設(shè)計(jì)為10KV或6KV，低壓端為400V(低壓端的具體數(shù)值已使電機(jī)的工作電壓達(dá)到380-390V為準(zhǔn)，400V是考慮到經(jīng)統(tǒng)計(jì)后的系統(tǒng)壓降而選用的數(shù)值)。對(duì)于現(xiàn)有系統(tǒng)，需要將變壓器輸出電壓調(diào)整到400V，這通過(guò)調(diào)整高壓端的接線開關(guān)來(lái)完成。對(duì)于現(xiàn)有系統(tǒng)的變壓器的調(diào)整過(guò)程如下1.變壓器投入運(yùn)行前，根據(jù)變壓器銘牌和分接指示牌將分接片調(diào)整到合適位置。2.無(wú)激磁調(diào)壓的變壓器，在完全脫離電網(wǎng)(高、低壓側(cè)均斷開)的情況下，用戶根據(jù)當(dāng)時(shí)電網(wǎng)電壓的高低按分接位置進(jìn)行三相同時(shí)調(diào)節(jié)。3.有載調(diào)壓變壓器，通過(guò)自動(dòng)控制器或電動(dòng)、手動(dòng)操作來(lái)改變線圈匝數(shù)。對(duì)于變頻器，根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)電機(jī)的軸功率，對(duì)減速機(jī)效率、電機(jī)效率、電機(jī)溫度降容系數(shù)、長(zhǎng)電纜降容系數(shù)、輸出電抗器降容系數(shù)、諧波降容系數(shù)、變頻器溫度降容系數(shù)折算到變頻器輸入側(cè)計(jì)算出變頻器容量。變頻器向電機(jī)輸出40-47HZ頻率。輸入電抗器一般選擇壓降范圍為1-5%的電抗器，使抑制諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾程度保持在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。輸出電抗器選用電感值在30-50nH之間的電抗器，有效抑制諧波對(duì)電機(jī)的千擾。在達(dá)到最大輸出能力時(shí)，電機(jī)的工作電壓在380-390V，工作頻率在40-47HZ。為保證本發(fā)明系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，冷卻系統(tǒng)各設(shè)備的工作耐壓可以分別設(shè)置為變壓器420V;變頻器480V;電機(jī)400V。本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)際運(yùn)行實(shí)例為變壓器接入電網(wǎng)的6KV電壓，轉(zhuǎn)換成400V電壓；所述輸入電抗器接入上述400V電壓，輸出395V電壓給變頻器；變頻器運(yùn)行于42HZ頻率，輸出395V電壓給輸出電抗器；接入上述395V電壓的輸出電抗器通過(guò)電纜輸出380V電壓；電機(jī)運(yùn)行于380V電壓和42HZ頻率。環(huán)境風(fēng)速在2米/秒左右，減速機(jī)按照電機(jī)在42HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速/115%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)，迎面吹向散熱器，此時(shí)，風(fēng)速提高8%。本發(fā)明的另一實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)變壓器接入電網(wǎng)的6KV電壓，轉(zhuǎn)換成400V電壓；所述輸入電抗器接入上述400V電壓，輸出396V電壓給變頻器；變頻器運(yùn)行于40HZ頻率，輸出396V電壓給輸出電抗器；接入上述396V電壓的輸出電抗器通過(guò)電纜輸出382V電壓；電機(jī)運(yùn)行于382V電壓和40HZ頻率。環(huán)境風(fēng)速在1米/秒左右，減速機(jī)按照電機(jī)在40HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速/110%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)，迎面吹向散熱器，此時(shí)，風(fēng)速提高12%。本發(fā)明的另一實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)變壓器接入電網(wǎng)的10KV電壓，轉(zhuǎn)換成400V電壓；所述輸入電抗器接入上述400V電壓，輸出398V電壓給變頻器；變頻器運(yùn)行于47HZ頻率，輸出398V電壓給輸出電抗器；接入上述398V電壓的輸出電抗器通過(guò)電纜輸出390V電壓；電機(jī)運(yùn)行于390V電壓和40HZ頻率。環(huán)境風(fēng)速在6米/秒左右，減速機(jī)按照電機(jī)在47HZ時(shí)的轉(zhuǎn)速/130%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)，迎面吹向散熱器，此時(shí)，風(fēng)速提高14%。本發(fā)明的系統(tǒng)在一臺(tái)300MW直接空冷機(jī)組夏季高氣溫時(shí)，在有額定負(fù)荷的前提下將有30%發(fā)電量量損失，用上述方法能避免電量損失卯MW/H。權(quán)利要求1.一種提高直接空冷系統(tǒng)的電機(jī)輸出傳遞效率的方法，其步驟包括1)由冷卻系統(tǒng)中的變壓器接入電網(wǎng)電壓，向電機(jī)輸出電壓；2)由冷卻系統(tǒng)中的變頻器向電機(jī)輸出頻率；3)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)按照40-47HZ頻率下的轉(zhuǎn)速/110-130％風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；4)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)迎面向散熱器輸送冷卻風(fēng)。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述電機(jī)的輸入端電壓為380-390V，變頻器向電機(jī)輸出的頻率為40-47HZ。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在所述變頻器與電機(jī)之間設(shè)置輸出電抗器，抑制諧波對(duì)電機(jī)的干擾。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述輸出電抗器電感值在30-5(VH之間。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在所述變壓器和變頻器之間設(shè)置輸入電抗器，抑制諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述輸入電抗器壓降范圍在1%-5%之間。7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述變壓器接入電網(wǎng)的10KV或6KV電壓，轉(zhuǎn)換成400V電壓；所述輸入電抗器接入上述400V電壓，輸出395-398V電壓給變頻器；變頻器運(yùn)行于40-47HZ頻率，輸出395-398V電壓給輸出電抗器；接入上述395-398V電壓的輸出電抗器通過(guò)電纜輸出385-395V電壓；電機(jī)運(yùn)行于380-390V電壓和40-47HZ頻率。8.如權(quán)利要求l-7任一所述的方法，其特征在于所述變壓器工作耐壓為420V;變頻器工作耐壓為480V;電機(jī)工作耐壓為400V。9.一種提高電機(jī)輸出傳遞效率的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括通過(guò)電纜電連接的變壓器，變頻器、電機(jī)、減速機(jī)和風(fēng)機(jī)，其中變壓器接入電網(wǎng)電壓，通過(guò)變頻器向電機(jī)輸出電壓，變頻器向電機(jī)輸出頻率，所述減速機(jī)的速比為電機(jī)在40-47HZ頻率下的轉(zhuǎn)速/110-130%風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電機(jī)的輸入端電壓380-390V，變頻器輸出的頻率為40-47HZ。11.如權(quán)利要求io所述的系統(tǒng)，其特征在于在所述變頻器與電機(jī)之間設(shè)置輸出電抗器。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輸出電抗器電感值在30-5(HiH之間。13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于在所述變壓器和變頻器之間設(shè)置輸入電抗器。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輸入電抗器壓降范圍在1%-5%之間。15.如權(quán)利要求9-14任一所述的系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器工作耐壓為420V;變頻器工作耐壓為480V;電機(jī)工作耐壓為400V。16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器為干式變壓器。全文摘要本發(fā)明屬于發(fā)電
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種提高直接空冷系統(tǒng)電機(jī)輸出傳遞效率的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明由冷卻系統(tǒng)中的變壓器接入電網(wǎng)電壓，向電機(jī)輸出電壓；由冷卻系統(tǒng)中的變頻器向電機(jī)輸出頻率；電機(jī)通過(guò)減速機(jī)按照電機(jī)在40-47HZ頻率下的轉(zhuǎn)速/110-130％風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的速比帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)迎面向散熱器輸送冷卻風(fēng)。本發(fā)明一方面將電機(jī)輸出的扭矩高效地傳遞給風(fēng)機(jī)；另一方面保證電機(jī)能夠?qū)⒛芰ψ畲筝敵?。本發(fā)明將電機(jī)輸出扭矩提高20％以上，將風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大30％以上，極大地提高了直接空冷系統(tǒng)的冷卻能力?？蓮V泛應(yīng)用于現(xiàn)有直接空冷機(jī)組的改造，或新電站直接空冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文檔編號(hào)F28B11/00GK101430167SQ20081022767公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2008年11月28日優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日發(fā)明者鵬郭,韓春江,龔宇洋申請(qǐng)人:中國(guó)大唐集團(tuán)科技工程有限公司