摘 要:介紹了XX電廠凝泵變頻改造方案和高壓變頻器調(diào)試過程,試運行結(jié)果顯示變頻改造后電機節(jié)能顯著,并能大大改善電機運行工況。 關(guān)鍵詞:凝結(jié)水泵 高壓變頻器 節(jié)能 1 引言 XX發(fā)電廠總裝機容量為4×300MW機組,每臺機組配置兩臺互為備用的凝結(jié)水泵,流量調(diào)節(jié)采用閥門調(diào)節(jié)方式。此傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式存在較大弊端:節(jié)流損失大,能量浪費嚴重;機組調(diào)峰時凝泵運行效率大幅度降低;調(diào)節(jié)頻繁易導致閥門和執(zhí)行機構(gòu)損壞,設備維護量大;電機經(jīng)常處于高速運轉(zhuǎn)造成各部件磨損發(fā)熱;電機工頻起動對電網(wǎng)和電機造成較大沖擊;自動化程度低、控制精度差。為進一步提高設備利用率,節(jié)能降耗降低廠用電率。經(jīng)過長時間調(diào)研,XX電廠選用了由上海新華控制技術(shù)(集團)有限公司推薦的安川高可靠超節(jié)能矢量控制型高壓變頻器,將#3、#4機組凝結(jié)水泵進行變頻改造,并一次投運成功。 2 凝結(jié)水泵變頻改造方案 XX電廠#3、#4機組凝結(jié)水泵參數(shù)為:額定電壓6kV、額定功率1000kW、額定電流116.4A、額定轉(zhuǎn)速1487r/min,配備安川CIMR-MV1SDC13C型高壓變頻器,系統(tǒng)接口和DCS邏輯組態(tài)設計更改由新華集團公司完成。 2.1電氣主回路 鑒于凝泵的冗余配置和安川高壓變頻器的高可靠性, 此次凝泵變頻改造未考慮工頻/變頻切換回路。電氣主回 路設計如圖1所示,電源由廠用電母線經(jīng)電廠原有高壓 斷路器QF后送至高壓變頻器,變頻器將電能變換頻率 后直接驅(qū)動電動機。此種設計只增加一臺變頻器,結(jié)構(gòu) 簡單,投資和占地較低。 2.2系統(tǒng)接口設計 此次變頻裝置共用到DI2點——變頻器運轉(zhuǎn)/停止指令;DO5點——變頻器準備結(jié)束/運轉(zhuǎn)/輕故障報警/重故障報警/自保護跳高壓開關(guān);AI1點——DC4-20mA速度指令;AI2點 ——頻率輸出/電流輸出。接口圖如圖2所示:
 2.3邏輯組態(tài) 當變頻器正常使用時,變頻器與工頻備用凝泵互為聯(lián)鎖:當變頻器跳閘時工頻備用凝泵聯(lián)鎖啟動;當變頻器運行且凝結(jié)水母管壓力低,聯(lián)鎖信號為真時工頻備用凝泵啟動。 原除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制保留,作為調(diào)節(jié)的后備手段,正常工況處于固定位置(建議置于全開);增加變頻調(diào)速泵跳閘,啟動備用定速泵時(用定速泵聯(lián)鎖投入和調(diào)速泵跳閘信號與,采用脈沖量),超馳關(guān)小調(diào)節(jié)門至一定開度(根據(jù)當前負荷設置對應閥門開度),并在閥門開度與設置指令相差在一定范圍內(nèi)時,自動投入除氧器水位自動調(diào)節(jié)。新增加變頻調(diào)速凝泵除氧器水位自動控制系統(tǒng)與原調(diào)節(jié)閥控制一樣,采用三沖量調(diào)節(jié)。除氧器水位高,設置調(diào)速泵轉(zhuǎn)速閉鎖增。調(diào)速泵停止,置指令為轉(zhuǎn)速低限。凝結(jié)水壓力低,聯(lián)鎖信號為真時設置調(diào)速泵轉(zhuǎn)速下限。凝結(jié)水母管壓力低且定速泵運行聯(lián)啟調(diào)速泵,此時設置調(diào)速泵轉(zhuǎn)速最大。定速泵跳閘時聯(lián)啟調(diào)速泵,設置轉(zhuǎn)速最大。 3 變頻系統(tǒng)的調(diào)試 此次變頻系統(tǒng)改造,在新華集團公司的精心準備下,僅用一天就完成安裝測試,并完成變頻器在各種工況不同負載下的試運行,運行狀況良好。為保證設備的安全運行,變頻器在主電源上電前,還依次進行了變壓器絕緣檢測和控制電源確認等試驗。 3.1變頻器柜檢查與加固 此項檢查柜面及內(nèi)部的部件,確認是否有損壞和螺釘松動等情況;確認接線位置和接地情況;確認電機側(cè)的聯(lián)軸器已斷開。 3.2變壓器絕緣測定 此項目的檢測變壓器的對地絕緣性能,檢測結(jié)果良好。
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測定點 |
測定值 |
結(jié)果 |
備注 |
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輸入變壓器 |
2000MΩ |
良好 |
合格標準:30MΩ以上 |
3.3控制電源確認 控制電源為冷卻風扇和變頻控制器提供用電,檢測從控制電源主回路開始,依次檢測控制基板各用電模塊,目的是保障變頻器主電源上電前各控制電源的正常運行。檢測結(jié)果表明各控制電源良好。
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名稱 |
用途 |
測定點 |
測定值(V) |
結(jié)果 |
判定基準 |
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主控制電源 |
冷卻風扇用 |
A-B |
407 |
良好 |
400±10% |
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A-C |
406 |
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B-C |
407 |
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變頻器 控制電源 |
變頻器控制器用 |
降壓變U-V |
99.1 |
良好 |
100±10% |
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控制基板 電源 |
15V電源 轉(zhuǎn)換輸入 |
負極-公共端 |
-14.85 |
良好 |
輸出基準 ±0.2V |
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正極-公共端 |
15.08 |
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24V電源 轉(zhuǎn)換輸入 |
正極-公共端 |
23.97 |
良好 |
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5V電源模塊輸入 |
正極1-地 |
4.99 |
良好 |
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正極2-地 |
5.20 |
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正極3-地 |
5.17 | 3.3 自學習模式
此模式是安川高壓變頻器所特有的,通過這一模式變頻器能夠自動讀取電動機參數(shù),根據(jù)這些參數(shù)完成變頻器最佳運行和矢量控制環(huán)境設置。在自學習模式執(zhí)行前,需利用變頻器自帶的點動功能,確定電機旋轉(zhuǎn)方向。 3.4 電機操作測試(無負載) 在電機帶負荷前,為保證變頻器的可靠運行,首先進行變頻器帶動電動機空轉(zhuǎn)試驗。檢測數(shù)據(jù)測試波形如下圖表所示,結(jié)果顯示變頻器運行正常。
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速度指令(%) |
輸出頻率(Hz) |
輸出電流(A) |
輸出電壓(V) |
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10% |
5.0 |
28.6 |
610 |
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20% |
10.0 |
27.6 |
1233 |
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40% |
20.0 |
27.1 |
2435 |
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60% |
30.0 |
27.1 |
3634 |
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80% |
40.0 |
26.8 |
4840 |
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100% |
50 |
26.6 |
6093 |

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