摘 要:介绍了XX电厂凝泵变频改造方案和高压变频器调试过程,试运行结果显示变频改造后电机节能显著,并能大大改善电机运行工况。 关键词:凝结水泵 高压变频器 节能 1 引言 XX发电厂总装机容量为4×300MW机组,每台机组配置两台互为备用的凝结水泵,流量调节采用阀门调节方式。此传统调节方式存在较大弊端:节流损失大,能量浪费严重;机组调峰时凝泵运行效率大幅度降低;调节频繁易导致阀门和执行机构损坏,设备维护量大;电机经常处于高速运转造成各部件磨损发热;电机工频起动对电网和电机造成较大冲击;自动化程度低、控制精度差。为进一步提高设备利用率,节能降耗降低厂用电率。经过长时间调研,XX电厂选用了由上海新华控制技术(集团)有限公司推荐的安川高可靠超节能矢量控制型高压变频器,将#3、#4机组凝结水泵进行变频改造,并一次投运成功。 2 凝结水泵变频改造方案 XX电厂#3、#4机组凝结水泵参数为:额定电压6kV、额定功率1000kW、额定电流116.4A、额定转速1487r/min,配备安川CIMR-MV1SDC13C型高压变频器,系统接口和DCS逻辑组态设计更改由新华集团公司完成。 2.1电气主回路 鉴于凝泵的冗余配置和安川高压变频器的高可靠性, 此次凝泵变频改造未考虑工频/变频切换回路。电气主回 路设计如图1所示,电源由厂用电母线经电厂原有高压 断路器QF后送至高压变频器,变频器将电能变换频率 后直接驱动电动机。此种设计只增加一台变频器,结构 简单,投资和占地较低。 2.2系统接口设计 此次变频装置共用到DI2点——变频器运转/停止指令;DO5点——变频器准备结束/运转/轻故障报警/重故障报警/自保护跳高压开关;AI1点——DC4-20mA速度指令;AI2点 ——频率输出/电流输出。接口图如图2所示:
 2.3逻辑组态 当变频器正常使用时,变频器与工频备用凝泵互为联锁:当变频器跳闸时工频备用凝泵联锁启动;当变频器运行且凝结水母管压力低,联锁信号为真时工频备用凝泵启动。 原除氧器水位调节阀控制保留,作为调节的后备手段,正常工况处于固定位置(建议置于全开);增加变频调速泵跳闸,启动备用定速泵时(用定速泵联锁投入和调速泵跳闸信号与,采用脉冲量),超驰关小调节门至一定开度(根据当前负荷设置对应阀门开度),并在阀门开度与设置指令相差在一定范围内时,自动投入除氧器水位自动调节。新增加变频调速凝泵除氧器水位自动控制系统与原调节阀控制一样,采用三冲量调节。除氧器水位高,设置调速泵转速闭锁增。调速泵停止,置指令为转速低限。凝结水压力低,联锁信号为真时设置调速泵转速下限。凝结水母管压力低且定速泵运行联启调速泵,此时设置调速泵转速最大。定速泵跳闸时联启调速泵,设置转速最大。 3 变频系统的调试 此次变频系统改造,在新华集团公司的精心准备下,仅用一天就完成安装测试,并完成变频器在各种工况不同负载下的试运行,运行状况良好。为保证设备的安全运行,变频器在主电源上电前,还依次进行了变压器绝缘检测和控制电源确认等试验。 3.1变频器柜检查与加固 此项检查柜面及内部的部件,确认是否有损坏和螺钉松动等情况;确认接线位置和接地情况;确认电机侧的联轴器已断开。 3.2变压器绝缘测定 此项目的检测变压器的对地绝缘性能,检测结果良好。
|
测定点 |
测定值 |
结果 |
备注 |
|
输入变压器 |
2000MΩ |
良好 |
合格标准:30MΩ以上 |
3.3控制电源确认 控制电源为冷却风扇和变频控制器提供用电,检测从控制电源主回路开始,依次检测控制基板各用电模块,目的是保障变频器主电源上电前各控制电源的正常运行。检测结果表明各控制电源良好。
|
名称 |
用途 |
测定点 |
测定值(V) |
结果 |
判定基准 |
|
主控制电源 |
冷却风扇用 |
A-B |
407 |
良好 |
400±10% |
|
A-C |
406 |
|
B-C |
407 |
|
变频器 控制电源 |
变频器控制器用 |
降压变U-V |
99.1 |
良好 |
100±10% |
|
控制基板 电源 |
15V电源 转换输入 |
负极-公共端 |
-14.85 |
良好 |
输出基准 ±0.2V |
|
正极-公共端 |
15.08 |
|
24V电源 转换输入 |
正极-公共端 |
23.97 |
良好 |
|
5V电源模块输入 |
正极1-地 |
4.99 |
良好 |
|
正极2-地 |
5.20 |
|
正极3-地 |
5.17 | 3.3 自学习模式
此模式是安川高压变频器所特有的,通过这一模式变频器能够自动读取电动机参数,根据这些参数完成变频器最佳运行和矢量控制环境设置。在自学习模式执行前,需利用变频器自带的点动功能,确定电机旋转方向。 3.4 电机操作测试(无负载) 在电机带负荷前,为保证变频器的可靠运行,首先进行变频器带动电动机空转试验。检测数据测试波形如下图表所示,结果显示变频器运行正常。
|
速度指令(%) |
输出频率(Hz) |
输出电流(A) |
输出电压(V) |
|
10% |
5.0 |
28.6 |
610 |
|
20% |
10.0 |
27.6 |
1233 |
|
40% |
20.0 |
27.1 |
2435 |
|
60% |
30.0 |
27.1 |
3634 |
|
80% |
40.0 |
26.8 |
4840 |
|
100% |
50 |
26.6 |
6093 |

|