節能降耗成為一個發電企業生產經營管理水平的重要標準之一，火力發電行業是眾多能源行業之一，火電廠也是一個進行能源轉換的行業，在消耗一次能源的同時生產出二次能源。在消耗和生產的轉換過程中，如何實現低耗高效是一個需要長期關注和不斷發展的行業問題。
變頻器有著「現代工業維生素」之稱，在節能方面的效果不容忽視，現已廣泛應用於國民經濟的各行各業和人民的日常生活中，高壓電動機加裝變頻器，實現設備電動機的無級調速正是目前應用最廣的一項電動機調速節電技術，經驗數據表明，變頻節電效果至少在30%。以下介紹天津大唐國際盤山發電有些責任公司（以下簡稱盤山發電公司）對汽機凝結水泵進行變頻改造實現節能降耗的具體例證。
一、設備概述
盤山發電公司2×600MW火電機組是我國華北地區建設投產最早的600MW亞臨界火電機組，是京津唐電網的主力機組。
該公司每臺機組配有2臺立式長軸泵凝結水泵。1臺凝結水泵即可滿足機組BMCR工況要求，運行中採用一臺運行一臺備用的方式。
凝結水泵屬於是立軸靜葉出力不可調水泵。凝結水量的調整通過「除氧器水位調節站」中的30%流量調整門和70%流量調整門來調整，維持正常運行中的除氧器水位。
二、凝結水泵變頻改造
由流體力學可知，泵與風機的流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調節流量下降時，轉速可成比例地下降，而此時軸輸出功率成立方關係下降，即水泵電動機的功率與轉速近似成立方比的關係。變頻器就是利用電力電子器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源供給電動機。頻率可控即電動機轉速可控，從而達到節能的目的。
盤山發電公司的2臺600MW機組，每臺機組配備了2臺凝結水泵，單臺額定容量為1940 m3/h，電動機功率為2500 kW， 額定電流274A， 正常為1臺運行，另1臺備用，在額定600MW負荷下運行最大電流250.5 A，只有額定電流的91.4%，低負荷運行最低電流到200 A左右，是額定電流的73%。根據對凝結水泵運行工況和參數的分析，盤山發電公司對凝結水泵進行了變頻改造。由於凝結水泵正常運行方式是一運一備，故將採用「一拖二」方案，即每臺機組的2臺凝結水泵可共用1套變頻裝置，以節約投資。
三、改造方案
2007年9月，盤山發電公司利用4#機組小修的機會對凝結水泵進行了變頻改造。採用的是北京利德華福電氣技術有限公司的HARSVERT－A06/280（正弦波系列異步電動機普通控制型）高壓變頻器。該系列高壓變頻調速系統採用單元串聯多電平技術，6 kV輸入，6 kV高壓輸出，屬高－高電壓源型變頻器。該變頻裝置主機櫃由控制櫃、功率櫃、變壓器櫃以及旁路櫃4個櫃體組成，高壓變頻器接入電氣系統的方式如圖1所示。其中：QF1、QF2為高壓開關，QS1、QS4為入口刀閘，QS2、QS5為出口刀閘，QS3、QS6為旁路刀閘。
圖1：高壓變頻器接入電氣系統方式圖
整個改造方案包括三部分改造。第一是就地高壓變頻器的安裝和接入。在就地搭建了專門的變頻小間，其中安裝的主要設備包括：高壓變頻器主櫃體、雙路控制電源切換箱、高壓變頻器UPS（交流不停電）電源櫃、高壓變頻小間櫃式空調機以及變頻冷卻系統。高壓變頻器的所有就地操作、運行參數和報警參數的檢查設置都在變頻小間內完成。第二是電氣開關部分的改造。6 kV高壓開關加裝了高壓變頻器保護迴路和「工頻變頻工作方式」切換把手，配合凝結水泵變頻運行和工頻變頻兩種工作方式的切換。另外，從380 V低壓交流廠用母線段和220 V直流母線段完成了高壓變頻器控制電源和操作電源的供電改造。第三部分是熱工邏輯和DCS操作畫面的改造。在DCS畫面上增加一幅凝泵變頻畫面。在不同工作方式下啟動凝結水泵的方法也不同。當工頻方式下，畫面提示凝泵在工頻方式，在原畫面的操作按鈕上按下啟動，則合6 kV開關直接啟動凝結泵電動機，運行中，通過除氧器水位調節站凝結水量調整門的開度來調節凝結水量維持除氧器水位；當在變頻方式下，畫面提示凝結泵在變頻方式，在原畫面的操作按鈕上按下啟動，則僅合入6 kV開關，然後在新增畫面上的高壓變頻器啟動按鈕上按下啟動，則啟動高壓變頻器同時啟動凝結泵電動機，運行中的除氧器水位調節站凝結水量調整門保持全開，通過調整電動機轉速改變出力以調節凝結水量維持除氧器水位。