HARVEST高压变频器在邯峰电厂凝结水泵上的运用
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变频器在火力发电厂凝结水泵上的应用作者:樊龙景来源:《武汉科技报·科教论坛》2013年第10期【摘要】随着电力电子技术、自动控制技术、现代通信技术和高压电气技术的飞速发展,高压变频调速技术日趋成熟,在电力行业中的应用也得到很大的推广。
从本公司600MW 机组凝结水泵高压变频器使用的情况来看,变频装置工作稳定,凝结水系统的运行更加合理和稳定,同时其节能效果明显,值得在火力发电厂进一步推广应用。
【关键词】凝结水泵;变频器;节能一、前言大唐韩城第二发电有限责任公司位于陕西省韩城市,装备有四台600MW亚临界燃煤机组,其中I期两台机组凝结水泵在设计安装时未采用变频技术,单台机组采用“一用一备”配置。
实际应用中发现机组在满负荷运行时,电机电流最大在100A左右,具有较大的功率裕度,设备运行时特别在低负荷率时,电机的电能浪费比较严重,因而在2008年、2009年分别将这两台机组凝结水泵改为变频器运行。
二、变频器的运行方式及一次接线原理(一)一次接线变频装置与电动机采用“一拖二”的变频方式,一台机组采用一套变频器可以轮流拖动两台凝结水泵运行。
如图1所示,6.3kV电源经1号机凝泵变频电源开关输入到高压变频装置,变频装置输出经两台隔离刀闸K1A(1A凝泵切换刀闸)、K1B(1B凝泵切换刀闸)分别送至两台凝泵电动机。
(二)逻辑联锁1A凝结水泵电源开关与隔离刀闸K1A(1A凝泵切换刀闸)有电气闭锁,不能同时处于“合”状态;1B凝结水泵电源开关与隔离刀闸K1B(1A凝泵切换刀闸)有电气闭锁,不能同时处于“合”状态;K1A与K1B有机械、电气闭锁,不能同时处于“合”状态。
1号机凝泵变频电源开关在合位时,有防止拉合K1A、K1B功能。
(三)运行方式A泵变频运行,B泵工频备用。
此时1号机凝泵变频电源、K1A合闸,K1B、1A凝结水泵电源、1B凝结水泵电源断开。
B泵变频运行,A泵工频备用。
此时1B凝泵电源开关、K1B合闸,K1A、1A凝结水泵电源开关、1B凝结水泵电源开关断开。
高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用发布时间:2021-11-04T08:43:32.873Z 来源:《工程管理前沿》2021年 18期作者:张振平[导读] 在油田开采中,注水泵的运行发挥了重要的作用,为了实现注水泵节能降耗的目的,可运用高压变频技术,张振平江苏富凯重工有限公司江苏省扬州市 225119 摘要:在油田开采中,注水泵的运行发挥了重要的作用,为了实现注水泵节能降耗的目的,可运用高压变频技术,通过对高压变频技术的原理的阐述,分析高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用,使高压变频技术的运用发挥出更好的效果,提升注水泵的运行效率,降低能耗水平。
关键词:注水泵;高压变频技术;节能降耗引言油田开发需要进行注水,使其驱动力提升,可使油藏开采的效果加强。
一般在满足注水需求后,使注水泵在一定的压力下运行,可使其保持良好的状态,可使开采的效率提高,而单一的注水泵站注水调节能力比较弱,当注水需求产生变化,难以使其高效运行。
因此,可借助高压变频技术来进行改善,同时可使注水泵实现节能降耗的效果,进而提升开采的水平。
1高压变频技术的原理高压变频器的电压为水管网压力,电压在经过了高压断路器之后在逆变器进行输出,可被高压电动机所接收,直接进入变频器中。
高压变频器有功能单元、控制器、移相变压器几个部分,同时次变压系统中包括了18个功率单元,以6个功能单元串联所构成。
变频控制的实现需要结合油田的实际情况,考虑到生产的情况及需求,需要使用变频器及调节器技术,可通过输出电压来调节,使电压保持稳定性。
借助传感器可及时传输、反馈注水泵运行情况,变频器及调节器接收反馈的终端,可结合实际情况进行调节,并且使注水泵的运行过程具有智能化特点,可使工作更加便利。
同时,可使用远程操作装备来作为控制柜部分。
借助变频控制技术可使注水泵流程得到简化,将储水罐及喂水泵部分取消,使流程减少,避免水源井反复启动的情况,可加强注水泵供水的自动化,实现节能的目标,也可使人员的劳动量降低。
国产高压变频器在凝结水系统的应用(doc 7页)国产高压变频器在凝结水系统的应用凝结水系统配装上海凯士比泵业有限公司制造的NLT350-400×6型凝结水泵,凝结水泵电机为湘潭电机厂制造的YLKS500-4型,高压变频器为北京利德华福电气技术有限公司制造的HARSVERT-A06/130系列。
目前在已投运的大型火电机组中,凝结水泵采用100%容量、一用一备的配备模式,除氧器水位依靠上水调门开度控制,节流损失大。
随着高压变频调速装置可靠性的提高,应用领域不断扩大,众多发电企业对凝结水泵进行了变频改造。
在实际改造中,对控制方案的要求主要是变频凝结水泵运行中事故跳闸,备用泵工频联启后凝结水压力陡增,除氧器水位、凝结水其它用户的控制必须在要求范围内波动。
2.凝结水泵的运行工况在汽轮机低压缸内做功的蒸汽在空冷岛冷却凝结之后,集中在凝结水箱中,凝结水系统的作用是通过凝结水泵及时的把凝结水送至除氧器中,维持除氧器水位平衡。
保证凝结水泵连续、稳定运行是保障电厂发电机组安全、经济生产的重要环节之一,凝结水系统如图1所示。
图1:凝结水系统图凝结水泵电机为6kV/1120kW电机,设计时有一定裕量,每台机组配备二台凝结水泵,一台运行,一台备用。
通过对机组凝结水系统和凝结水泵运行方式、动力系统结构的研究分析,提出一拖二自动工/变频切换控制方案。
由于凝结水泵属一用一备运行方式,因此采用一拖二方案可以提高变频设备的利用率,保证系统具有良好的节能效果。
另一方面,凝结水泵具有定期设备轮换的制度,为降低系统操作的难度,系统采用高压开关等自动切换装置,从而,使得系统操作简便、安全可靠。
具体系统结构原理如图2所示:门打开,利用改变凝结水泵的转速调节除氧器水位造成凝结水压力较低,最大不超过2.8MPa。
运行中凝结水压力随负荷降低而下降,为了保证其它设备所需凝结水的压力,设定变频调速系统的最低转速为30Hz,对应凝结水泵的出口压力为1.2Mpa,修改减温水压力低保护关低旁逻辑。
高压交流变频器在9F燃机电厂凝泵变频改造中的应用`【摘要】高压交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及广泛的适用性,已在众多电厂中得到了应用。
作为燃机电厂,我厂利用机组检修机会成功对凝结水泵进行了变频改造,现对整个变频改造工程中一些经验和心得进行总结,并提出一些建议。
【关键词】燃机电厂;凝结水泵;高压变频器所谓变频调速就是通过改变输入到交流电机的电源频率,从而达到调节交流电动机的输出转速的目的。
即变频调速系统是从电网直接接收工频50Hz的交流电,经变频器,将输入的工频交流电变换成为频率幅值都可调节的交流电直接输出到交流电动机,实现交流电动机的变速运行达到节能降耗,延长设备寿命的目的。
1.凝泵变频改造的必要性张家港华兴电力有限公司现有从美国通用电气公司(GE)引进的2套SA109FA型燃气-蒸汽联合循环发电机组。
由于燃气机组具有能耗低、启停迅速的优点,从而成为系统调峰的主力,机组启停频繁。
公司两台395MW燃机组各安装两台凝结水泵,运行方式是一运一备。
凝泵电机始终在额定转速下运行,通过调节凝结水泵再循环调门及低压汽包水位调门开度实现对凝结水流量控制的目的。
在机组不同出力时,电机输出功率变化幅度不大,存在大马拉小车现象。
在机组启停与低负荷时,为了维持凝结泵最小流量甚至还要打开旁路门。
由于上述控制方式,造成节流损失、效率下降等,浪费了大量的电能。
因此根据节能降耗的原则,参考相关兄弟单位的成功经验并结合我公司的实际情况,决定对凝结水泵进行高压变频改造。
2.凝泵变频改造方案的设计及设备选型2.1高压变频器的选择我厂选择了北京合康亿盛生产的HIVERT-Y06/031型高-高变频器。
其不仅具有上述优点,还有其独特的空间矢量控制正弦波PWM调制技术,并配备有完善的保护及控制功能。
2.2凝结水泵变频方案的设计2.2.1主回路方案的设计由于我厂为燃机电厂,基本每天都有机组启停,且机组年利用小时数不高,因此决定凝结水系统变频改造采用一拖二加旁路方案。
高压变频器在 600MW汽轮发电机组凝泵上的应用摘要:本文介绍了调速节能技术原理及调速节能技术在火电厂凝结水泵上的应用,分析了凝结水泵改为变频调速后的安全性和经济性;并讨论了华能伊敏煤电有限责任公司伊敏电厂使用变频调速后,如何避免凝泵与变频器发生共振,如何避免变频器散热不佳引起电耗的问题,以及运行中异常处理。
关键词:高压变频器;凝结水泵;厂用电率;节能降耗;前言华能伊敏煤电有限责任公司伊敏电厂二期2×600 MW 机组汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂设计、生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、凝汽式汽轮机,机组型号N600-16.7/538/538型。
凝结水系统为单元制,每台机组设置2台100%容量的离心式凝结水泵,凝结水泵为一运一备。
凝结水泵额定流量1590M3/h,出口扬程3030M,电机功率1800KW,电流204A。
单元机组厂用电率约为5.25%,其中给水泵耗电率的0.20%,循环泵耗电率的0.9-1%,引风机耗电率的0.8%、送风机耗电率的0.4%、磨煤机耗电率的1.2%、凝结水泵耗电率的0.36%。
这些高压电机约占综合厂用电量的75%~80%。
因此,提高电厂高压辅机的效率是降低厂用电率的一项可行性措施。
目前火电厂的主要辅机是风机和水泵,这些机械大部分都是恒速运转,在风道或管道中采取挡板或者节流阀来控制流量。
这种运行方式效率低,如果改变一下运行调节方式,则可以大量节约厂用电,节能降耗,为此华能伊敏煤电有限责任公司伊敏电厂对二期单元机组两台凝结水泵的驱动电源进行变频调速技术改造。
1 厂用电电动机调速节能的方法1. 1 变频器调速节能的原理根据流体动力学理论可以知道,负载的流量与转速的一次方成正比; 负载的扭矩(压力)与转速二次方成正比;而泵的功率则与转速的三次方成正比,当负荷变化而泵转速降低时,输出功率将按三次方递减可使功率大幅度降低。
而异步感应电动机的转速n与电源频率f、转差率s、电机极对数p三个参数有如下关系:N=60f(1-s)/P;在极对数P一定,而转差率S 又变化很小的情况下, 转速N 基本上与电源频率f 成正比, 即改变电源频率就可以改变转速。
电厂凝结水泵高压变频器供电节能改造分析发布时间:2021-12-06T05:53:39.477Z 来源:《中国电业》2021年第19期作者:王康[导读] 凝结水泵是火电厂运行的重要设备,在火力发电过程中占据着重要的地位,但是由于电力行业的特性,火电厂的设备始终处于高负荷运行状态,所以很容易出现设备故障问题,影响到火电厂供电服务的质量。
王康华电潍坊发电有限公司摘要:凝结水泵是火电厂运行的重要设备,在火力发电过程中占据着重要的地位,但是由于电力行业的特性,火电厂的设备始终处于高负荷运行状态,所以很容易出现设备故障问题,影响到火电厂供电服务的质量。
发电系统运行中会产生大量的热量,为了保证设备的正常运行,就需要凝结水泵正常运转,促进发电系统可以正常运转。
凝结水泵在运行过程中,经常会由于种种原因导致出现汽蚀现象,当凝结水泵出现汽蚀现象以后,随着设备的持续运行,汽蚀现象会逐渐的严重,如果不及时处理,泵体的结构就会受到损坏,影响机组的安全运行。
因此,在火电厂运行过程中,需要结合运行的实际,及时的采取有效措施防止凝结水泵汽蚀现象发生。
关键词:电厂凝结水泵;高压变频器;节能改造;引言为降低机组在电厂正常运行中的能耗,选用了高压调速系统,该技术可以改变泵电机的驱动功率频率,从而改变泵的冷凝速度。
通常,泵的功耗与转速引擎成比例,因此在实际应用中使用转速控制可以节省大量能源。
调节泵的转速,调节凝结流量,从而调节除氧器水位,大大提高质量和效率。
与正常阀门控制相比,高压变频器技术具有诸多优势,现已成为比其他传统节能技术更节能的主要应用技术之一,值得进一步发展。
1火电厂凝结水泵的汽蚀危害分析火电厂的凝结水泵在运行中,内部流道受到液体压强影响,不可避免产生气化压强,泵内有气泡出现。
随着水流气泡进入到高压区域,凝结后重新变为水蒸气,气泡也会破裂挤压占据空间,形成冲击力,促进气泡产生和聚集,高压水就以极高的速度流向这些气泡原本占有的空间,形成一个冲击力,气泡形成、聚集以及破裂的过程就是汽蚀。
高压变频器在300MW汽轮发电机组凝泵上的应用[ 日期:2005-06-27 ] [ 来自:山西阳光发电有限责任公司 ]300MW火力发电机组的凝结水泵改造成变频调速运行,技术可行,节能效果明显。
并且合理设计变频系统,谨慎选择变频器生产厂家能够保证在不降低机组可靠性的同时,用最少的投资,实现最大的节能效果。
我公司的是采用北京利德华福电器技术有限公司的HARSVERT-A 变频器。
关键词:凝泵变频改造凝结水泵是凝结水系统的重要动力设备,它的作用是把凝汽器中的凝结水打入低压加热器加热后送入除氧器内,是变频拖动对象。
在电厂应用中,凝结水泵工频实际运行时均偏离经济运行工况,机组带部分负荷时偏离更远,电动机电能浪费严重。
变频调速装置可以使凝结水泵处于最佳运行状态,大大提高运行效率,达到节能的目的。
我国已对变频调速技术进行了一定的研究,主要用于中、小型设备上,如给煤机、给粉机、中、小型风机、水泵及其它领域等,并得到了广泛的推广和应用。
目前高电压大功率电动机的变频调速装置也在推广之中。
我公司的300MW机组凝结水泵,通过技术改造,大胆使用了高压变频器,获得了很好的经济效益,并取得了一定的经验。
1 变频器节能原理异步感应电动机的转速n与电源频率f、转差率s、电机极对数p三个参数有如下关系:改变f、s、p其中任何一个参数都可以实现转速的改变。
变频器是通过改变电源频率f的方式来改变电动机转速的。
在异步感应电动机的设计制造完成后,虽然在带负载运行过程中由于负载变化,滑差率会略有变化,但是由于凝结水泵对转速精度要求不高,因此可以近似认为水泵转速与其拖动电机定子频率成线性关系。
正是因为变频器优良的调速性能,变频调速成为当今调速应用的生力军。
随着科学技术的不断发展, 高电压大功率半导体器件和高速度控制芯片的出现,高压变频器应运而生,使发电厂大型辅机的调速运行成为现实。
从而省过去由于阀门、挡板节流等带来的功率损失,达到节能的目的,提高了发电企业的经济效益。
摘要:介绍了高压变频器在电厂凝结水泵中的应用原理和作用,以及其在节能方面的优势,并分析了该技术的应用情况和节能效果。
结果表明,采用高压变频器供电的电厂凝结水泵能够显著降低能耗,提高系统效率。
关键词:电厂凝结水泵;高压变频器;供电节能改造;技术分析;节能效果电厂凝结水泵高压变频器供电节能改造方案分析⊙ 董群力 刘刚 张子敏(浙江浙能嘉华发电有限公司,浙江平湖 314201)中图分类号:TS737+.2文献标志码:B 文章编号:1007-9211(2023)19-0103-03□ 作者简介:董群力先生,汉族,浙江永嘉县人,主要从事燃煤电厂运行管理和安全生产管理。
为了降低电厂凝结水泵的能耗并提高能效,研究人员一直在寻找新的节能技术和方法。
高压变频器供电技术以其灵活的调速性能和精确的控制能力,成为实现电厂凝结水泵节能的理想选择[1]。
1 供电原理与应用1.1高压变频器供电原理高压变频器由整流器、逆变器和控制单元组成,工作原理是将输入的交流电转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为可调频率的交流电供给电机。
通过调节电压和频率,变频器可以实现精细控制,使电机能够与负载需求实时匹配。
1.2变频器在电厂凝结水泵中的作用高压变频器供电技术在节能方面具有显著优势。
首先,通过灵活的速度调节功能,可以使电机始终在最佳工作状态下运行,避免额外的能耗;其次,通过动态调整供电频率来匹配电机的负载需求,提高能效,在部分负载下获得更高的效率;此外,变频器还具有软启动和软停止功能,减少冲击电流对电网和水泵的损害,延长设备使用寿命。
根据实际数据和研究分析,采用高压变频器供电的电厂凝结水泵能够显著降低能耗。
在定频供电方式下,凝结水泵的能耗为1000 k W,通过高压变频器供电后,凝结水泵的能耗降低了20%。
可以使用以下公式来解释高压变频器供电的节能效果:能耗降低比例=(定频供电能耗E 1-变频器供电能耗E 2)/定频供电能耗E 1×100%在原本凝结水泵的能效为80%的情况下,经过高压变频器改造后,能效提升了30%。
高压变频器在大功率灌水泵上的解决方案一、前言灌水是油田开发中稳油增产的重要举措之一。
它有效地增补了地层的能量,保持了地层的压力,对提升采油速度和原油采收率,保证油田高产、稳产起到了踊跃作用。
向来以来,大庆油田大功率灌水电机所用的高压大功率变频器为外国品牌所垄断。
2007 年 8 月,九洲电气自已研发的热管散热系统完满的解决了( >200A )大功率高压变频器的散热技术瓶颈后,第一套 2500KVA/6KV 高压大功率高压变频器在山东康达水泥投运成功,连续运行一年无故障。
2008 年 9 月份,九洲电气高压大功率高压变频器一举中标大庆油田大功率灌水电机节能改造用橇装式高压大功率变频器 4 台,分别为大庆油田杏 V-2 灌水站灌水泵 6KV-2500KW ,杏 V-1 灌水站灌水泵 6KV-2240KW ,聚南二十四灌水站灌水泵6KV-2240KW ,聚南二十五灌水站灌水泵 6KV-2000KW 。
打破了外国品牌在大庆油田大功率灌水电机所用的高压大功率变频器的一统天一的垄断地位,为高压大功率高压变频器国产品牌的在大庆油田大功率灌水电机的应用开了先河。
二、采油五厂杏南区灌水系统现状及存在的问题。
1.现状2008 年 6 月尾,杏南开发区建成灌水井 1822 口,此中开井数1511 口,灌水站 9 座,灌水泵 25 台,装机功率总计 49140KW ,设计灌水能力×104m3/d , 实质负荷 8.24 ×104m3/d, 负荷率71%。
纯油田区采纳单干管单井配水流程,过渡带采纳单干管多井配水流程。
2.存在问题现灌水系统按水质分为一般污水注入系统,三次加密井注入系统,含聚污水注入系统。
因为没有调理举措,在灌水方案改动和钻井关井时,只好经过调整灌水泵运行的台数和型号来调整灌水泵出口水量,调理效率低,适应性差,灌水系统多处于压力较高的状态下运行,钻关水量均匀在 5000 m3/d 左右,灌水系统单耗较正常运行时单耗超出以上,最高时超出 0.4kwh/m3, 严重时因为灌水量偏低,灌水泵没法正常开启。
HARSVERT--A高压变频器助力华能邯峰电厂节能增效北京利德华福电气技术有限公司郑家海、吕泽玉、黄桂英摘要:邯峰电厂是国家“九五”期间河北省最大的中外合资项目,其先后建成2台660MW燃煤发电机组是华北地区单机容量最大的发电机组,此次其凝泵变频改造是国内660MW机组的首次成功应用,为今后600MW以上机组应用国产高压变频器进行改造提供了良好的成功应用经验。
关键词:660MW燃煤发电机组凝结泵变频调速改造一、概况邯峰电厂一期工程为2台66万千瓦机组,该工程由中德双方共同设计,是国家“九五”期间河北省最大的中外合资项目。
该厂位于河北省邯郸市,厂区占地73.54公顷,规划容量2400MW,一期工程于2001年3月26日、9月1日先后建成2台660MW燃煤发电机组投入商业运营,是华北地区单机容量最大的发电企业。
邯峰发电厂主设备代表着上世纪90年代末期的国际先进水平。
该厂汽轮发电机、电气仪控系统采用德国西门子设计制造的设备。
辅机主要有2台全容量凝结水泵,2台半容量汽动给水泵,1台35%容量电动给水泵,3台半容量循环水泵。
凝结泵是汽轮机热力系统中的主要辅机设备之一,它的作用是把凝汽水箱的凝结水经低压加热器加热后送入除氧器内维持除氧器水位平衡。
系统采用传统的配置,凝结水通过凝结水泵升压后,经过轴封加热器、4台低压加热器后送入除氧器。
维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产的一个重要方面。
凝结水系统的工艺简图如图1所示。
图1:凝结水系统的工艺简图机组在满负荷情况下,凝结泵出口调节阀开度都在40%~60%之间运行,50%负荷至100%负荷间压差较大,阀门一直处在节流状态下工作,节流损失大。
由于机组参与调峰,凝泵主辅机设备具有较大的调整空间,在低负荷时,凝泵出力不变,造成很大浪费。
利用高压变频器对凝结泵进行变频控制,实现凝泵给水流量的变负荷调节。
这样,不仅改善了调节品质,而且提高系统运行的可靠性;降低了机组的补水量,改善了系统的经济性,节约能源,为降低电厂厂用电率提供了良好的途径。
二、控制系统方案1.凝结泵的运行工况凝结泵电机使用德国西门子立式电机,2600kW/6kV,每台机组配备2台凝结泵,运行方式为一用一备。
调节凝汽器内的水位是凝结泵运行中的一项主要工作。
在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。
当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。
当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。
没有使用变频器之前,凝汽器内的水位调整是通过改变凝结水泵出口阀门的开度进行的,调节线性度差,大量能量在阀门上损耗。
同时由于频繁的对阀门进行操作,导致阀门的可靠性下降,影响机组的稳定运行。
使用高压变频器后,凝结水泵出口阀门不需要频繁调整,阀门开度保持在一个比较大的范围内,通过调节变频器的输出频率改变电机的转速,达到调节出口流量的目的,满足运行工况的要求。
2、系统运行状态的控制在正常工况下,DCS优先选择#11凝结水泵投入运行,并根据凝汽器水位进行变频调速控制,调节凝结水泵。
此时主凝结水调整门处于全开状态。
如果#12泵开关一旦合闸(不管其他条件),主凝结水调门可根据负荷大小分别调600MW时调整至40%,300MW时调整至30%,其它负荷按此直线斜率确定调门位置,到位后且#11凝泵6kV开关跳闸,主凝结水调门自动投入。
在凝汽器、除氧器水位平稳后,将#12泵出口电动门由30%逐渐开展。
为保证主凝结水母管压力不低于0.6MPa,#11凝泵最低频率设定为30Hz(900转/分)。
#11泵运行有两种运行方式,即工频运行和变频运行。
如变频器正常,#11泵通过变频调节(旁路断开),操作顺序为:先合上#11凝结水泵6kV 开关,再启动变频器;如变频器有故障,则需隔离变频器、通过旁路工频运行,并通过主凝结水调门自动来控制水位,操作顺序为:将#11凝泵电源切换为旁路工频状态,合上#11凝结水泵6kV开关即可实现#11凝泵工频运行。
#12泵退出备用。
#12泵控制方式保持不变,#11泵此时需隔离变频器,旁路在连通位置,处于工频备用位置。
如#12泵故障跳闸或母管压力低,引起#11泵自投,这时#11泵在工频状态下运行,并通过主凝结水调门来控制水位。
如变频器正常,#11泵通过变频调节(旁路断开);如变频器有故障,#11泵隔离变频器、通过旁路工频运行,并通过主凝结水调门来控制水位。
#11凝工频运行时,如#11凝泵6kV开关跳闸,就应联动#12泵;变频运行时不仅#11凝泵6kV开关跳闸应联动#12凝泵,而且如因变频器跳闸也应联动#12泵。
3、系统安全评价凝结泵变频改造后,设备增加,故障点增加,但系统通过以下安全措施能有效排除。
动力系统评价:虽然增加了变频设备,但保护没有减少,分级保护仍然存在,动力系统变频改造设计初期就充分考虑了安全方面因素。
当变频器故障或单台泵跳闸时原有保护功能依然有效联起备用,保证机组正常运行,不会对机组运行造成威胁。
控制系统评价:为了保证设备稳定运行,采取了一套完善的保护措施➢流量保护:设置最低转速防止控制过程中电机不出水(防汽蚀),当流量小于96kg/s,大于580kg/s,延时28秒停机。
➢水位保护:当凝汽器水位小于400MM,A1低加,A2低加小于12600MM,A3低加小于1190MM,A4低加小于715MM,除氧器水位大于3070MM,延时20秒停机。
➢温度保护:当泵和电机轴承温度超过100度也会跳机保护。
➢转速进行高、低速设置,具备快加快减功能,在负荷突变或单台泵调闸情况下提高系统反应速度,降低水位变化速率,避免水位高、低值报警。
➢在工频泵运行变频泵恢复时实现平稳并泵、退泵,避免工频泵压头过高变频不出水。
实现变频器向上调整的平稳过渡。
通过上述安全措施,再结合机组本身特点及凝泵系统特点达到节能效果,同时对机组的安全运行不构成影响。
三.高压大功率变频器的技术特点1、技术参数配置凝结水泵数量:2台(1用1备)凝结泵参数:水泵型号WKTA350/3 额定流量(Qv,max)1920m3/h额定扬程(H) 3.17MPa 额定功率(Pdn)2600kW配套电机参数:电动机型号IRQ45604XZ64-Z 额定电压(U)6kV额定功率(Pdn )2600kW 额定电流(I)285A转速(n)1488r/min 功率因数0.9 HARSVERT—A06/300参数如下表:额定容量3250KVA额定电流300A额定电压6000V输出频率0-50Hz电机功率2600kW加减速时间0—3200s过载能力120%,1分钟保护功能过压保护,欠压保护,过电流保护等2、HARSVERT-A高压变频器特点HARSVERT-A高压变频器属于电压型高-高变频器,不需要另外加设输出变压器,只要将变频器输入端直接接在6kV的电网上,输出端直接接到高压电动机上,连接简单方便。
HARSVERT-A高压变频器整流电路采用36脉冲整流,逆变回路采用独特的单相多电平PWM控制技术,从而构成了对电源和电动机都十分友好的双完美系统,电源一侧为完美无谐波输入,电动机一侧输出为完美的正弦波,直接连接原有凝泵电动机,不需要大的改造,不需要增加输出滤波器。
图2:22Hz输出波形图3:30Hz输出波形通过对变频器输出PWM波形(图2、图3)测量可以看出,这种波形正弦度好,dv/dt小,大大减少对电机和电缆的绝缘损坏,同时消除机械震动带来的轴承的损坏。
HARSVERT-A高压变频器综合运行效率高、功率因数高。
由于采用多级移相干式变压器使电网侧电流谐波大大减小,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,每个功率单元等效为一台单相低压变频器。
利用这种常规低压变频器的成熟技术,使可靠性提高,由于IGBT 开关频率降低,使损耗减小,加之采用独特的控制技术,变频器综合效率高达97%以上。
由于电源输入侧36脉冲整流,功率因数超过0.95。
HARSVERT-A高压变频器控制系统采用嵌入式一体化工控机和PLC共同构成,人机界面非常友好,实现多电平PWM控制和附加简易矢量运算功能的V/f控制,控制响应快、精度高。
采用了光电隔离技术,使低压部分和高压部分完全可靠隔离,系统具有极高的安全性,同时具有很好的抗电磁干扰性能。
3、HARSVERT-A高压变频器的外部接口如图4所示:图4:HARSVERT-A高压变频器的外部接口图4.600MW凝泵高压变频器的特殊设计➢功率模块的N+1冗余设计HARSVERT-A高压变频器采用6级串联结构形式,变压器为36脉冲输入,每个功率单元的输出电压能力仍然为700V,在正常运行模式下,由PWM 调节每个功率单元的输出电压,功率单元的输出电压不用达到额定电压700V,即可保证电机运行的需要。
当某个功率单元发生故障被旁路时,由于系统具有N+1备份的功能,由PWM调节提高其余功率单元的输出电压,系统仍旧可以输出6kV的电压,满足电机运行的需要。
新一代HARSVERT-A系列高压变频器采用单个单元模块旁路控制方式(我公司已申请专利),当一个功率单元故障时,此模块自动切换到旁路运行,系统调节其它功率单元的输出,维持输出线电压的平衡,对电机无任何影响。
采用这种技术,可以最大程度的发挥系统的电压输出能力;当某一相有两个功率单元出现故障的情况下,系统仍旧可以输出6kV的电压。
而早期的技术,当A相有一个功率单元出现故障,还需要旁路B相、C相一个完好的功率单元,来维持系统输出电压的平衡,这样,当某一相有两个功率单元出现故障时,系统的电压输出能力将无法达到6kV。
采用这种N+1备份方式,出现单元旁路时,不影响高压变频器对电机的调节品质。
但是对输入侧(即电网)的电能品质有一定的影响。
当有一个功率单元退出运行时,变压器的36脉冲构成不再成立,由于总共有18个功率单元,因此将有1/18的电流谐波无法消除,由于变压器的移相角度无法在线改变,这样的缺憾在技术上是无法避免的。
但是,这毕竟是一种非正常的运行方式,而且1/18的谐波增加仍旧满足一般标准对谐波的要求,因此能够得到用户的谅解。
如果不是采用单个单元模块旁路技术,由于一次要旁路三个功率单元,将有3/18=1/6的谐波无法消除,对电网的谐波影响将较大。
HARSVERT-A高压变频器针对邯峰电厂要求功率单元采用冗余设计,用700V功率单元做成6 级,采用了特殊的主控程序(N+1 备份的专用版本)所有功率单元正常时,电压调制系数比正常的标准设备略低,当有单元出现故障旁路时,则自动提升调制系数,旁路一级时仍然能达到满电压输出。
当#12泵、#11泵变频泵切换时,利用变频器的快速启动模式,20s内快速启动到50Hz,同时凝结水调门切手动,运行人员手动逐渐开展主凝结水调门,降#11泵转速,手动调整水位正常后,再投入变频自动运行。