高壓變頻器在XX發(fā)電廠的應(yīng)用

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(yùn)行結(jié)果顯示變頻改造后電機(jī)節(jié)能顯著，并能大大改善電機(jī)運(yùn)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(jī)容量為4×300MW機(jī)組，每臺機(jī)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(fèi)嚴(yán)重；機(jī)組調(diào)峰時凝泵運(yùn)行效率大幅度降低；調(diào)節(jié)頻繁易導(dǎo)致閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)損壞，設(shè)備維護(hù)量大；電機(jī)經(jīng)常處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)造成各部件磨損發(fā)熱；電機(jī)工頻起動對電網(wǎng)和電機(jī)造成較大沖擊；自動化程度低、控制精度差。為進(jìn)一步提高設(shè)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(tuán)）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(jī)組凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造，并一次投運(yùn)成功。
2 凝結(jié)水泵變頻改造方案
　　XX電廠#3、#4機(jī)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(shè)計(jì)更改由新華集團(tuán)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(shè)計(jì)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(jī)。此種設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)
　　此次變頻裝置共用到DI2點(diǎn)——變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令；DO5點(diǎn)——變頻器準(zhǔn)備結(jié)束/運(yùn)轉(zhuǎn)/輕故障報(bào)警/重故障報(bào)警/自保護(hù)跳高壓開關(guān)；AI1點(diǎn)——DC4-20mA速度指令；AI2點(diǎn)
——頻率輸出/電流輸出。接口圖如圖2所示：


2.3邏輯組態(tài)
　　當(dāng)變頻器正常使用時，變頻器與工頻備用凝泵互為聯(lián)鎖：當(dāng)變頻器跳閘時工頻備用凝泵聯(lián)鎖啟動；當(dāng)變頻器運(yùn)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(dāng)前負(fù)荷設(shè)置對應(yīng)閥門開度），并在閥門開度與設(shè)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(shè)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(shè)置調(diào)速泵轉(zhuǎn)速下限。凝結(jié)水母管壓力低且定速泵運(yùn)行聯(lián)啟調(diào)速泵，此時設(shè)置調(diào)速泵轉(zhuǎn)速最大。定速泵跳閘時聯(lián)啟調(diào)速泵，設(shè)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(tuán)公司的精心準(zhǔn)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(fù)載下的試運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。為保證設(shè)備的安全運(yùn)行，變頻器在主電源上電前，還依次進(jìn)行了變壓器絕緣檢測和控制電源確認(rèn)等試驗(yàn)。
3.1變頻器柜檢查與加固
　　此項(xiàng)檢查柜面及內(nèi)部的部件，確認(rèn)是否有損壞和螺釘松動等情況；確認(rèn)接線位置和接地情況；確認(rèn)電機(jī)側(cè)的聯(lián)軸器已斷開。
3.2變壓器絕緣測定
　　此項(xiàng)目的檢測變壓器的對地絕緣性能，檢測結(jié)果良好。

3.3控制電源確認(rèn)
　　控制電源為冷卻風(fēng)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(yùn)行。檢測結(jié)果表明各控制電源良好。

3.3 自學(xué)習(xí)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(jī)參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)完成變頻器最佳運(yùn)行和矢量控制環(huán)境設(shè)置。在自學(xué)習(xí)模式執(zhí)行前，需利用變頻器自帶的點(diǎn)動功能，確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。
3.4 電機(jī)操作測試（無負(fù)載）
　　在電機(jī)帶負(fù)荷前，為保證變頻器的可靠運(yùn)行，首先進(jìn)行變頻器帶動電動機(jī)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)。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(yùn)行正常。