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高压四象限变频器在淮阴第二抽水站反向发电中的应用

文档作者：罗震，钱邦永，孙承祥文档来源：江苏省淮沭新河管理处		点击数：	更新时间： 2023年10月08日
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收稿日期：２０１７ － ０８ － ２９
作者简介 ：罗 震 （１９７９ － ） ，男 ，高级工程师 ，主要从事 水利工程管理与建设工作。
高压四象限变频器在淮阴第二抽水站反向发电中的应用
罗 震，钱邦永，孙承祥
（江苏省淮沭新河管理处，江苏淮安２２３００５）
摘 要： 大型泵站可以利用同步电机具有的反向发电、调相功能， 在水情允许的情况下进行反向发电； 但大型泵站在
设计时是按照水泵正转抽水运行最高效率选择，采用同转速倒转发电则效率较低， 一般采用降低水泵倒转转速来获得更大
的效率。通过采用变频调速方式调整水泵倒转转速， 调高机组发电效率， 目前国内普遍采用的是机械变频机组方式， 该方
式只能单一速度，不能实现速度的连续调节。高压交流变频调速技术是２０ 世纪９０ 年代迅速发展起来的一种新型电力传动
调速技术，可实现无级调速， 动态响应速度快，调速精度很高，操作简便， 保护功能完善，运行安全可靠，维修维护方便；
结合其在淮阴第二抽水站的应用进行了详细介绍。图４ 幅，表１ 个。
关键词： 泵站； 四象限变频器； 反向发电； 技术改造
1 工程概况
淮阴第二抽水站（简称淮阴二站） 位于江苏省
淮安市区西南约６ km处， 在头河与二河堤交汇处的
二河东堤堤脚下， 为南水北调东线应急工程之一。
淮阴二站承担向洪泽湖和淮北地区补水的任务， 同
时淮阴二站的运行对改善淮安市区居民生活用水及
工农业用水环境、构筑淮安市绿水城市有着重要的
现实意义。
淮阴二站为大（２） 型泵站， 工程采用堤身式
块基型结构， 肘形进水流道， 虹吸式出水流道， 真
空破坏阀断流。安装３ 台３.１ZLQ — ５ 型全调节轴流
泵， 配用TL２８００ — ４０／３ ２５０ 型同步电动机３ 台套，
总装机容量为８ ４００ kW ，设计流量１００ m３ ／s ，设计扬
程４.４ m 。该站主供电源采用１１０ kV新御变至淮阴二
站变电所专线直接供电， 所变与发电出线采用淮阴
二站至淮安市城南变电所１０ kV线路。
该站建设时考虑利用洪泽湖余水进行机组反向
倒转发电， 采用同转速发电方式进行并网发电， 配
备了相应的辅机设备与电气设备。在建站后进行了
反向倒转发电试验， 由于机组振动较大导致不能进
行反向发电运行。
2 反向发电方式的选择
抽水泵站反向发电运行时一般有同转速运行、
定子变频运行和变极降速运行３ 种方式。
２.１ 同转速运行方式
同转速运行方式的最大优点是仅增加部分辅机
设备，主电机等电气设备不需要改动； 因此这种运
行方式最为经济，应作为利用现有泵站作反向发电
运行时的首选运行方式。但是泵站反向发电运行时
的水位差比正向抽水运行时的扬程要小， 导致同转
速运行方式运行效率低， 不能最大效率的利用水
资源。
２.２ 定子变频运行方式
定子变频运行方式分为变频机组及电子变频技
术， 变频机组发电方式增加１ 套变频发电机组， 抽
水运行时， 水泵机组正常运行， 变频机组不运行；
发电运行时， 水泵机组以低于抽水转速运行， 发出
的电能驱动变频机组的电动机运行， 电动机驱动发
电机向电网发出与电网频率、电压相同的电能。
电子变频技术就是采用四象限高压变频器以降
低发电运行时的转速， 变频器可以根据运行工况选
择不同的运行转速， 从而保证机组永远处在最佳发
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