高壓變頻器在XX發電廠的應用

摘 要：介紹了XX電廠凝泵變頻改造方案和高壓變頻器調試過程，試運行結果顯示變頻改造后電機節能顯著，并能大大改善電機運行工況。
關鍵詞：凝結水泵 高壓變頻器 節能
1 引言
　　XX發電廠總裝機容量為4×300MW機組，每臺機組配置兩臺互為備用的凝結水泵，流量調節采用閥門調節方式。此傳統調節方式存在較大弊端：節流損失大，能量浪費嚴重；機組調峰時凝泵運行效率大幅度降低；調節頻繁易導致閥門和執行機構損壞，設備維護量大；電機經常處于高速運轉造成各部件磨損發熱；電機工頻起動對電網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，節能降耗降低廠用電率。經過長時間調研，XX電廠選用了由上海新華控制技術（集團）有限公司推薦的安川高可靠超節能矢量控制型高壓變頻器，將#3、#4機組凝結水泵進行變頻改造，并一次投運成功。
2 凝結水泵變頻改造方案
　　XX電廠#3、#4機組凝結水泵參數為：額定電壓6kV、額定功率1000kW、額定電流116.4A、額定轉速1487r/min，配備安川CIMR-MV1SDC13C型高壓變頻器，系統接口和DCS邏輯組態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
后直接驅動電動機。此種設計只增加一臺變頻器，結構
簡單，投資和占地較低。
2.2系統接口設計
　　此次變頻裝置共用到DI2點——變頻器運轉/停止指令；DO5點——變頻器準備結束/運轉/輕故障報警/重故障報警/自保護跳高壓開關；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
　　當變頻器正常使用時，變頻器與工頻備用凝泵互為聯鎖：當變頻器跳閘時工頻備用凝泵聯鎖啟動；當變頻器運行且凝結水母管壓力低，聯鎖信號為真時工頻備用凝泵啟動。
　　原除氧器水位調節閥控制保留，作為調節的后備手段，正常工況處于固定位置（建議置于全開）；增加變頻調速泵跳閘，啟動備用定速泵時（用定速泵聯鎖投入和調速泵跳閘信號與，采用脈沖量），超馳關小調節門至一定開度（根據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時，自動投入除氧器水位自動調節。新增加變頻調速凝泵除氧器水位自動控制系統與原調節閥控制一樣，采用三沖量調節。除氧器水位高，設置調速泵轉速閉鎖增。調速泵停止，置指令為轉速低限。凝結水壓力低，聯鎖信號為真時設置調速泵轉速下限。凝結水母管壓力低且定速泵運行聯啟調速泵，此時設置調速泵轉速最大。定速泵跳閘時聯啟調速泵，設置轉速最大。
3 變頻系統的調試
　　此次變頻系統改造，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；確認電機側的聯軸器已斷開。
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，檢測結果良好。

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。檢測結果表明各控制電源良好。

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，根據這些參數完成變頻器最佳運行和矢量控制環境設置。在自學習模式執行前，需利用變頻器自帶的點動功能，確定電機旋轉方向。
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試驗。檢測數據測試波形如下圖表所示，結果顯示變頻器運行正常。