淮南田家庵發(fā)電廠 龍良軍

高壓變頻調(diào)速裝置在發(fā)電廠凝升泵上的應(yīng)用

淮南田家庵發(fā)電廠 龍良軍

介紹了BORU I-Y06/077高壓變頻裝置在5號機(jī)A凝升泵改造時(shí)的情況，過程中產(chǎn)生的問題和解決的辦法。實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)表明，加裝該裝置前后全年（11個(gè)月）可節(jié)電147.3萬kW h。

凝升泵；變頻器；調(diào)試；節(jié)能

淮南田家庵發(fā)電廠檢修期間，在5號機(jī)A凝結(jié)水升壓泵(以下簡稱A凝升泵)加裝了BORUI-Y06/077型高壓變頻調(diào)速裝置（以下簡稱B裝置），節(jié)能效率顯著。本文對加裝B裝置的工程及調(diào)試中的一些問題進(jìn)行分析。

1 B裝置簡介

B裝置采用一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，整套裝置由變壓器柜，功率單元柜和主控器柜組成。變壓器柜內(nèi)安裝了移相整流變壓器，變壓器的下端安裝有頂吹風(fēng)式風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)由溫控器控制；變壓器柜的頂端安裝有離心式冷卻風(fēng)機(jī)；變頻調(diào)速裝置的進(jìn)出高壓電纜由變頻器旁路柜中接入，接線方式為下進(jìn)下出。功率單元柜安裝的逆變功率單元，每個(gè)功率單元的安裝位置均裝有滑道，進(jìn)出線端子插件和物理旁路機(jī)構(gòu)，每個(gè)功率單元僅通過2根線與單元柜體連接，一根接地線，一根光纖線。主控制柜內(nèi)安置有所有的主控板卡和其他輔助電氣線路，主要包括主控CPU板，數(shù)字量I/O板，模擬量I/O板光纖接口板等。

高壓變頻調(diào)速裝置具有的單元自動(dòng)備用和帶電更換單元功能，保證了系統(tǒng)的可靠性和不間斷運(yùn)行。單元串聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的dv/d t抑制線路降低了輸入輸出諧波，限制和保護(hù)功能有效避免過流、過壓、過溫、短路等異常工況對裝置損壞；較強(qiáng)過載能力使系統(tǒng)安全運(yùn)行，且不受負(fù)載擾動(dòng)的影響。此外，高壓變頻調(diào)速裝置體積較小、對運(yùn)行環(huán)境要求不高，易于現(xiàn)場安裝。

2 系統(tǒng)簡介

2.1 凝升泵運(yùn)行簡介

5號發(fā)電機(jī)備A、B凝升泵，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，A凝升泵加裝B裝置作變頻改造，B凝升泵電動(dòng)機(jī)仍采用原運(yùn)行方式。

凝升泵變頻運(yùn)行時(shí)，除氧器上水閥保持全開，除氧器水位通過改變凝升泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)；變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，變頻泵自動(dòng)切到B泵運(yùn)行，除氧器上水閥同時(shí)也自動(dòng)參與除氧器水位控制。

2.2 變頻器系統(tǒng)配置

由變頻裝置本體和手動(dòng)旁路柜組成，系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)原理圖

在6kW母線上取電源由高壓斷路器DL送至旁路柜,K1和K2為高壓變頻裝置的進(jìn)線和出線隔離開關(guān)，便于檢修時(shí)對變頻裝置進(jìn)行隔離。K3為旁路刀閘，當(dāng)變頻裝置發(fā)生故障后令電動(dòng)機(jī)由工頻直接啟動(dòng)。

2.3 變頻器控制說明

5號機(jī)集控室的DCS通過4-20m A模擬量電流信號來控制變頻裝置的輸出頻率。變頻裝置將裝置的狀態(tài)通過模擬量、數(shù)字量信號送至DCS，如裝置報(bào)警、裝置故障跳閘、輸出電流、輸出頻率等等。

（1）運(yùn)行方式

變頻運(yùn)行時(shí)：斷開K3，閉合K1和K1；工頻運(yùn)行時(shí)：斷開K1和K2，閉合K3。

K1和K3互相閉鎖，即K1和K3不能同時(shí)閉合。（2）切換

當(dāng)變頻裝置出現(xiàn)故障時(shí)，立即跳開DL開關(guān)，斷開出線刀閘K2和進(jìn)線刀閘K1，將變頻裝置隔離，然后閉合旁路刀閘K3，在工頻電源下啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

3 B裝置出現(xiàn)的問題及解決方案

3.1 諧振問題

變頻調(diào)速改造后，電動(dòng)機(jī)或負(fù)載的輸入頻率為變頻裝置的輸出頻率，可能運(yùn)行的頻率在0～50HZ間(實(shí)際使用頻率范圍可能較窄一些)；諧振點(diǎn)一般有0～2個(gè)，所以當(dāng)變頻運(yùn)行時(shí)，DCS或閉環(huán)控制的目標(biāo)頻率范圍很可能包含諧振頻率點(diǎn)，極端情況甚至電動(dòng)機(jī)或負(fù)載長期運(yùn)行在諧振頻率。

為保證安全運(yùn)行，對A凝升泵進(jìn)行了諧振試驗(yàn)。

當(dāng)變頻裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從50Hz降至5Hz的區(qū)間內(nèi)，水平方向的振動(dòng)緩慢增大，水平方向的振動(dòng)維持在7～8絲以下，垂直方向的振動(dòng)很小。

試驗(yàn)結(jié)果表明，電機(jī)在變頻運(yùn)行時(shí)沒有出現(xiàn)諧振點(diǎn)。

3.2 溫升問題

(1)溫升試驗(yàn)

內(nèi)部溫升太高會(huì)影響變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行，對變頻器進(jìn)行了溫升試驗(yàn)。

B裝置連續(xù)帶載2h以上，經(jīng)檢測變頻器各點(diǎn)溫度均在40°左右，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）安裝環(huán)境要求

設(shè)備周圍留有0.6～1.5m空間,以保持良好的通風(fēng)環(huán)境。

（3）濾網(wǎng)進(jìn)風(fēng)口及時(shí)清潔

在變頻器的功率單元柜門上安裝了濾網(wǎng)，該濾網(wǎng)堵塞也將導(dǎo)致B裝置溫升，日常維護(hù)中應(yīng)及時(shí)清潔或更換濾網(wǎng)。

4 B裝置節(jié)能效果

4.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)A凝升泵加裝B裝置前后統(tǒng)計(jì)實(shí)際運(yùn)行表明，加裝B裝置后，少消耗功率186KW/h，節(jié)電133萬kWh/月,全年節(jié)電(按11個(gè)月統(tǒng)計(jì))：1473kWh。

4.2 間接經(jīng)濟(jì)效益

（1）改造前A凝升泵工頻啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)承受8-10倍的沖擊電流，而采用變頻啟動(dòng)后，啟動(dòng)過程平穩(wěn)，對電網(wǎng)或電動(dòng)機(jī)幾乎無沖擊，對泵也無啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩沖擊，凝升泵轉(zhuǎn)速降低，減輕了機(jī)械振動(dòng)和噪聲，延長泵的使用壽命，減少了維修改造量。

（2)采用變頻運(yùn)行后，除氧器水位穩(wěn)定可靠，提高了凝結(jié)水泵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定型。

The App lication of the High Voltage Frequency Speed Regulating Device on the Condensate Booster Pum ps in the Power Plant

Long liang jun

Chinese energy consump tion is huge,so energy-saving is a basic national policy,w ith the rapid development of power electronics technology,variab le frequency technologyis mature,because of its good energy saving effect;high voltage inverter has been widely used in power industry.Especially in recent years,energy saving has been into all wa lks o f life;frequency device w ill ob tainm ore extensive app lication p rospec ts.The artic le introduced BORUI-Y06/077 high vo ltage frequency speed regu lating device on No.5 condensate booster pum p s and its p rob lem s and so lutions during renovation p ro jec ts.The results show that it could save 1.473 m illion kwh after it's been used about 11 months.

Condensate booster pump;Frequency speed regulating device;Debugging and comm issioning;Energy-saving

龍良軍，1970年2月—，男，皖淮南，職稱助理工程師，從事的工作電氣設(shè)備管理。