熱電廠變頻和液力耦合器效能對比

隨著電網規模的日益擴大，變頻裝置也逐漸進入各電廠角落。筆者結合相關資料簡析變頻裝置與液力耦合器對比優劣

變頻裝置和液力耦合器效能比較如下： （1） 調速範圍 高壓變頻器調速範圍寬，達到10：1以上，甚至達到100：1以上；而調速型液力耦合器的調速範圍最大為4：1。

（2） 調速精度 高壓變頻器調速精度達到0。1Hz，而且穩定性高，這是一個重要的技術指標。調速精度高、穩定性高，意味著所傳動的風機（水泵）的壓力和風量（流量）穩定，這對於穩定生產工藝過程是很重要的，例如：對火力發電廠的鍋爐輔機（引風機、送風機、給水泵等）都需保持壓力的恆定，高壓變頻器能夠滿足這個要求。液力耦合器調速精度差，轉速波動大，例如某火力發電廠的給水泵採用進口的液力耦合器調速，轉速經常在5100~5400r/min之間波動，使給水泵的壓力波動大，給發電機生產帶來了不利影響 難以保證穩定生產。

（3） 效率 高壓變頻器效率高，無轉差損耗，其效率達0。95以上，並且不隨調速的範圍而變化。液力耦合器效率低，其效率與調速比成正比，負載的轉速越低，其效率越低，圖1所示為液力耦合器的效率曲線。 圖1 液力耦合器的效率曲線 液力耦合器屬轉差損耗型調速，是低效調速裝置，在調速的過程中轉差功率以熱能的形式損耗在油中。這不僅消耗了能量，而且使液力耦合器油溫升高，為此必須採取妥善的冷卻方式，特別是在環境溫度較高的場合應用，對冷卻的要求更高。例如某發電廠的給水泵的液力耦合器在夏季不得不採取不間斷的沖水冷卻等措施，即使如此，有時仍會因溫度過高，威脅到液力耦合器安全時，不得不停機，以使溫度降下來。

（4） 額定轉差率 高壓變頻器沒有轉差率問題，負載與電動機同軸，電機能達到額定轉速，即電機轉速與負載轉速相同 能達到額定壓力和額定風量（流量）。在電機結構允許的情況下，還可以超過額定轉速執行。液力耦合器由於是柔性連線，存在著固定的轉差率，即液力耦合器的轉差率≥3%，所以，負載的轉速不可能達到電機的轉速，最高只能達到電機轉速的97%，因此負載（風機、水泵等）就不能達到額定輸出，其壓力最高只能達到額定壓力的94%，而風量（流量）最高只能到額定值的91%左右。

（5） 起動效能 高壓變頻器具有真正意義上的軟起動功能，它可以使起動電流值保持在額定電流以內，不會對電網造成衝擊，也不會對所傳動的風機、泵類的機械裝置帶來衝擊，是最理想的軟啟動裝置。液力耦合器屬於直接起動型別，電動機的起動電流約為額定電流的4~7倍，對電網造成衝擊，特別是在電網容量受限而電機容量較大時，這種直接起動對電網所造成的衝擊有時是不允許的。

（6） 可靠性 調速裝置的可靠性是客戶最關心的、最基本的、也是最主要的指標之一，它是能否保證生產的正常執行的關鍵指標。高壓變頻器的可靠性高，故障率低，這在許多高壓變頻器應用中得到證實。而液力耦合器則可靠性差，特別是漏油和打壞齒輪等。

（7） 維修工作量 高壓變頻器由於可靠性高，故障率低而使其維修量少，據某電廠反映，給水泵採用的進口液力耦合器維修工作量僅打壞齒輪一項就需維修費30餘萬元。當然，這也可能僅是個別的例子。但總的來看液力耦合器的維修工作量大於高壓變頻器的維修工作量。

（8） 故障情況下對生產的影響 在調速裝置一旦發生故障時對生產會有什麼影響，也是使用者關心的一個問題。高壓變頻器一旦發生故障，則可立即切出，並切換到工頻電源上，使負載（風機、水泵等）能保持連續執行。液力耦合器由於連線在電機和風機之間，一旦液力耦合器出了故障，負載便不能執行，不能保證生產的連續性。

（9） 裝置的利用率 即是否能夠充分的利用調速裝置。高壓變頻器可以一機多用，即一臺高壓變頻器可以透過開關切換裝置控制幾臺高壓電機的執行。液力耦合器只能一機一用，一臺液力耦合器只能供一臺負載使用。

（10） 功率因數 高壓變頻器由於採用二極體整流，可以保證電網側的功率因數在0。95以上。液力耦合器調速則使電網側功率因數降低，因為風機的電機的裕量都較大，輸入電流中無功分量就越大，導致其在低功率因數下執行。 （11） 價格 價格的高低是客戶關心的重要指標之一。高壓變頻器的價格貴，液力耦合器價格便宜，這是液力耦合器與高壓變頻器相比的主要優勢之一。

（12） 佔地面積 高壓變頻器裝置佔地面積較大，它包括變頻器本身和與之配套的裝置，但它可分散安裝在控制室（如變頻器）或室外（如變壓器）； 液力耦合器佔地面積小，但它必須安裝在電機和負載之間並與之同軸，需作基礎固定。