循环水泵电机双速节能改造技术方案
1、前言：
在火力发电厂中，大型立式异步电动机拖动循环水泵，为凝汽器供水。凝汽器所需水量与进水温度有关，进水温度越低，凝汽器所需水量越小。由于季节不同，水温也不同，冬季时，水温最低，凝汽器所需水量最小。因此，利用大自然的季节变化，能节约水量，节约电能。
一般循泵配套的是恒速电动机，季节变化时，采用调节水泵阀门挡板的开度来调节水量，不能调节水泵转速来改变水流量以达到节能目的。为此，若用可变速的电动机来驱动水泵，冬季时，采取低速小功率运行，就可节约大量的电能。
2、节能改造原理：
根据泵类机械相似定律，在一定范围内改变泵的转速，泵的效率近似不变，其性能近似关系式为：
Q1/Q2=n1/n2 ，H1/H2=(n1/n2)²，P1/P2=(n1/n2)³。其中Q1.H1.P1.Q2.H2.P2分别表示在转速n1和n2情况下水泵的流量、扬程和所需的轴功率。
根据上述关系式，若将2500KW 16P循泵电动机改为16/18P双速电动机，则电机在18极运行时，水泵流量为16极运行时的0.89倍，扬程为16极运行时的0.79倍，轴功率为16极运行时的0.7倍，相当于水泵流量减少11%时，电机输出功率可减少30%。因此，采用转速差不大的相邻极数的双速电动机驱动水泵，根据各季节水温的变化选择驱动转速，调节供水量，能有效的节约电能。
根据电厂实际情况及我公司多年的电机维修改造经验，尤其是根据我公司为华能阳逻电厂、邯峰电厂等60万机组3000KW 16P循泵电动机等双速改造经验，2500KW
16P偱泵电机完全可改为16/18P双速电动机，即保持原16P时2500KW功率不变，18P时功率约为1750KW（如电厂需要也可设计到近2000KW）。
3、定子绕组连接方式：
这种电机进行双速节能改造，我公司对定子绕组采用的是变前极和变后极都是60°相带的换相法变极方式，改极箱内有近30个接线柱，这种方法能使电机在两种转速时均能获得良好的运行性能。切换电机转速时，在一只专用的改极箱内手工改接连接片，即可换成另一种转速。
国内某些电机维修厂对这种电机进行双速节能改造时，可能会采用3Y+Y等定子绕组变极方式，采用这种方式改造，定子绕组虽仅需引出6点或9点即能变极，但这种简单的外部接线方式是用内部绕组复杂、低效的连接方式来换取的，因而显著的削弱了定子绕组的利用率，使电机在相同的输出功率情况下绕组温度显著上升、输入功率显著增加。
电机节能改造应在安全运行的前提下，达到节能目的，显然，上述改造方式违背了节能改造宗旨，因此，我公司不推荐这种3Y+Y等定子绕组变极改造方式。
该电机定子有168槽，16P接法时，平均每极下占10.5槽，平均每极每相占3.5槽，16P运行时，三相绕组是对称的；而18P接法时，平均每极下占9.333槽，平均每极每相占3.111槽，是一除不尽的小数，因此，18P运行时，三相绕组是不可能对称的。
不对称的三相绕组势必对电机的运行产生一定的影响，如何将这种影响减小到最小程度以达到对电机的运行不构成任何危害的水平，我公司通过采用先进的电磁计算程序的设计，结合大量的实践经验，已圆满的解决了这些问题。
在改造成双速电机后，我公司对定子绕组以原16P为基本极，星型接法，16P时电机各项性能与原来全部一样。在18P转速时，定子绕组以角型接法，因绕组仍有较高的分布系数，故其输出功率仍能满足低速时水泵所需功率，且电机的温升、振动、噪声也均能符合国家相关标准的规定值。
在改造成双速电机后，16P运行时差动保护功能不变，18P运行时差动保护退出（如电厂需要也可按接入差动保护要求进行绕组设计）。
改造时只需更换定子绕组，电机其余零部件全部利用,电机原进出线、进出水、安装位置等情况均不变。
4．电动机基本参数：
型 号
YKSL2500-16/2150-1
生产厂家 湘潭电机厂
额定功率
2500KW
额定电压
6000V
额定电流
307.7A
功率因数
0.83
转 速
372r/min
接线方法 4Y
防护等级IP55
绝缘等级F
冷却方式IC81W
出厂编号051052（05年产）
5．定子改造（定子线圈全部更换，提供主要材料合格证书）：
所用材料与工艺全部按上海电机厂目前同类电机F级绝缘、VPI真空压力浸漆工艺制造标准执行（见附件三）。因所用材料的先进性和工艺的可靠性，经我公司改造更换后的定子绕组更适合户外用电机，其抗潮能力较原电机将有极大提高。
6．转子检查、保养：清洗转子，烘干，仔细检查转子铁芯、端环，端环与铜条焊接及转轴是否弯曲，转子重校外圆并重校动平衡。
更换转子风扇，增大转子风扇风叶，改善内部通风冷却效果。
7．电机本体、轴承和上、下机架检修、保养：
更换电机挡风板。
防漏油改造：设计增加节流环、挡压圈，改造电机上机架、挡油筒结构及推力头底部密封结构，最终达到防漏油效果。
上机架、机座、电动机外壳防腐处理；因电动机为露天安装，电动机所有接口做密封，防止进水。
推力瓦检查，其推力瓦合金无烧损、裂纹、剥落、损伤现象，必要时进行处理或更换，瓦块修刮后承力面光滑，推力接触面积75%以上。
上、下导瓦检查，其导瓦合金无烧损、裂纹、剥落、损伤现象，必要时进行处理或更换，瓦块修刮后承力面光滑，接触面积75%以上。
推力头检查，其推力镜面偏差0.03mm，镜面无损伤，推力头与轴颈结合面无腐蚀、损伤，轴颈外径与推力头内径为紧配合，绝缘垫板无损伤。
立式电机特别是推力瓦结构，有特定安装要求（详见上海电机厂或湘潭电机厂同类立
式循泵电动机安装使用维护说明书），拆时需做好相关标记，安装时须有经验师傅进行操作。
8．总装及全套出厂试验：（根据我们了解到的某些改造厂对同类电机改造后的不成功
案例，我们建议，第一台电机改造后必须在改造厂进行以下空载及模拟负载试验以检
验改造结果，特别是检验18P运行时的电机性能）
a、组装电机，按规程进行全部静态电试验，包括直流电阻、绝缘电阻、耐压试验等；
b、16P空车运转试验，测定空载电流、振动、噪音；
c、16P模拟负载试验，测定电机温升、轴承温度；
d、18P空车运转试验，测定空载电流、振动、噪音；
e、18P模拟负载试验，测定电机温升、轴承温度；
9．修理改造技术标准和质量依据：
GB /T 21205-2007
旋转电机整修规范。
GB755-2000
旋转电机定额和性能
GB 1032-85
三相异步电动机试验方法
GB 10068-88
旋转电机振动测定方值法及限
GB 10069-88
旋转电机噪声测定方值法及限
GB/T 13957-92
大型三相异步电动机基本系列技术条件
DL/T 596-1996
电力设备预防性试验规程电机部份
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