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变频调速技术在发电机凝结水泵的运用

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这种调节方式存在着能量损失大 、调节精度 差、 响应速度慢等不足。为改善上述凝水泵运行不 足之处 、 降低厂用电率， 技术组决定将 ＃ 发电机 １ 凝水泵的运行方式改为变频调速运行 ，作为试点 改造 项 目。 １过程 Ｐ 控制系统的组成 Ｉ ＃ 发电机额定功率 ５ ＭＷ，有凝结水泵 ＃ 、 Ｊ ０ １ ２３三台。正常运行 为一备两用 。电动机均为 、 １０ Ｗ、 Ｃ ８ ￣，０ Ａ。 ０ Ｋ Ａ ３ ０ ２ ２ 改造后 用变 频 器控制 ＃１ 、 ２ ，整个系统由变频器 、Ｉ 泵 ＰＤ调节器 、手动操作
引言
现有两台 ５ ＭＷ 发电机 ， ０ 它的附属设备凝结 水泵原是 以丁频（０ Ｚ ， ５ Ｈ ）电压 ３ ０ ８ Ｖ传统恒速加 再循环回路构成凝汽器水位控制 系统。机组正常 运行时 ，通过控制再循环回路的循环 门开度进行 凝汽器 回路组成 。 手操器在自动状态时 ， 自手操 来 器 的数字量输入 １（ Ｉ ）使系统切换到主控 回 Ｄ Ｎ１ 路 ，实现水位 自动调节 。手操器在手动状态时 ， Ｄ Ｎ 使系统切换到跟踪 回 ， Ｄ输出直接跟踪 Ｉ１ 路 Ｐ Ｉ 于操输 Ｈ ，实现手操器转换到手动状态时二者之 ｊ 问 的无 扰 动切换 ， 如图 ３所 示。
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科 苑 论谈 Ｊｌ ｌ
朱琼 珍
科 黑江 技信息 —龙— — —
变频调速技术在发 电机凝 结水泵 的运用
（ 东 省 交通 高级 技 工 学校 ， 东 佛 山 ５ ８ ０ ） 广 广 ２０ ０
摘 要 ： 分析 电机 凝结水泵传统控 制方法及传统运行 方式局 限性的基础上 ， 在 结合火 电厂生产过程 的特殊性 ， 分析 了Ｐ 控制 用于凝 结水位控 Ｉ 制 系统主要设备的 工作原理和连接 ， 围绕 着节约能源及提 高系统 可靠性 ， 分析 了变频 系统 的电气控 制接 线及 功能。 关键词 ： 变频 调 速 ； 结 水 泵 ； 约 电 能 ；Ｉ 凝 节 ＰＤ调 节 器 ； 制 回路 控
行
构
图 １恒速 水 泵加再循 环 系统示 意 图
能在合闸瞬间通 电的特 陛。 ２， ．２要凝结水泵停 止运转 时 ，需 在计算机 １ （ Ｃ 系统 ） ＤＳ 进行分闸操作输出信号接通分闸中间 继电器的接点发出分闸脉冲或操作开关柜上的就 地分闸按钮（ Ａ ， Ｔ ） 也可操作就地急停按钮（Ａ 一 ｓ） 断路器辅助触点 ｌ — 闸线圈 Ｔ ＱＦ 吩 Ｑ得 电一开关 跳闸 事 止运转。在保护回路 中设过流速断保护 及零序保护 ，通过中间继电器 ＩＪ Ｚ 接通跳闸回路。 低电压保护可通过选择开关 Ｚ Ｋ选择是否投入 ， 在 其回路中的 Ｙ Ｊ １ 自该段电源母线上的低压 Ｚ一 来 继 电器 的出 口中间继 电器 。 很明显以上所述的传统控制方式是不能满足 变频调速控制要求的 ，而且也不具有与备用泵联
２凝结水泵变频调速主电路系统及控制回路 勾保证安全运行 ， 变频改造时原来的传统控 制作为备用系统被保留下来 ， 改造前的凝水泵主电 路如图 ４ 所示。 改造后的凝结水泵变频调速系统主 电路如网 ５所示。 为带辅助触电的空气断路器， ＱＦ 为适应变频调速运行的要求 ， 在主回路 中加设两个 Ｋ ＭＡ（ 交流接触器 ） 以接通或切 Ｈ变频器运行 。 用 Ｊ Ａ Ｉ ｃ为三相交流电抗器 ，用于消除变频器输 出端 的高次谐波 ， 减轻电机 、 导线发热及射频干扰 。
自 ， ｝
图 ３ＰＤ调 节器功 能设 置原 理 图 １
锁的功能，不能保证凝结水泵加入变频调速以后 的稳定运行 ， 所以需对控制回 路进行改接。
２ ． ２改接后的控制 回路除 了保存原来起动、 停 止、 保护功能外还加入了 ＰＤ控制 、 Ｉ 联锁备用泵等 功能（２ ＃ 泵不与备用泵联锁 ） 现用主泵 ＃ｌ 泵和备 用泵 ＃ 泵的控制 回路来分析 ， ７ ３ 如图 所示。 正常 睛况下 ，直流控制回路 中的 ２ Ｊ Ｚ 线圈不 得电，于是交流控制 回路从 电源 Ａ 中间继 电器 一 ２Ｊ的 常 闭 接点 Ｋ Ｚ ＭＡ 的辅 助 常 闭 触 点一 １ ＭＡ线圈得电—变频器带动 Ｍ１ Ｋ 运行。 一旦变频 器发生故障 ，变频器输 出故障信号 Ｂ Ｌ Ａ 闭合一 常闭触点打 行。 触点闭合一 １ ＫＭＡ的辅助常闭触点 Ｋ ＭＡ线圈得电 妾通 旁路电源， 使电动机 Ｍ１ 工频运转。 ２ － ３在备用泵控制 回路中原有 的功能这里就 不再分析， 只分析改接后的部分 ， 如图 ８ 所示。 ２ ．Ｑ ３１ Ｋ为主泵和备用泵联锁开关作 为在客 观条件下是否选择投入主、 备泵联锁 的开关 。（ 一 般在投入主泵运行后才投人 ） 。 ２３ Ｚ 常开接点来 自主泵 ≠ 泵控制回路 ．２ ３ Ｊ ． ｝ １ 中的中间继电器 ３ Ｊ Ｚ 常开接点功能是在发电 Ｚ。３ Ｊ 机和供气高峰期间， 锅炉负荷量加大 ， 会出现二台 凝结水泵运行不能满足要求的睛况 ，需要 三台凝 结水泵 同时运行 。为实现这一 目的， ≠ 泵 Ｐ Ｄ 将 ｝ １ Ｉ 调节器 ＵＤ ６ ０ Ｃ ３０的 Ａ ２设置为 “ Ｌ 高于上上限闭 合， 低于下下限断开且其常闭接点闭合” Ｌ 设 。Ａ ３ 置为“ 高于上限闭合” Ｌ 设置为“ 。Ａ ４ 低于下限闭 合” 。这样当电动机 Ｍ１ 处于变频运行状态且当凝 汽器水位高于上限且 高于上上限时在 ≠ 泵控制 ｝ １ 回 中 Ａ｜ 路 一 Ｉ 闭合一Ａ ３ ２ Ｌ 闭合一３ Ｊ 圈带电， ｚ线 接 于备用泵控制回路 中的 ３ Ｊ Ｚ 常开触 闭合接通备 用泵的合闸回路。 起动电动机 Ｍ３ 电动机 Ｍ１Ｍ２ ， 、 、 Ｍ３ 共同运行 。３ Ｊ Ｚ 常闭接点的功能是当 ３台凝结 水泵同时运行时 ， ＰＤ调节器的作用下 ， 在 Ｉ 变频器

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高压变频器在发电厂凝结水泵中的应用

高压变频器在发电厂凝结水泵中的应用

１引 言 ．
从表 １ 可以看出 ， 流量变 化， 随着 采用 变频调速 ， 功率下降显著 ； 同 时； 扬程下降 ， 噪音将 大大降低 。
４变频 调 速 改造 方 案 － ． ４１ 气 系 统 ．电
用 电率是提高发 电厂综合效益的重要指标 。而发 电厂 中凝结水泵 的功 耗约 占机组额 定出力的 ０ ５ ． ％左右 ， ３ 低负荷 时 ， 比例更 高 ， 能量损 失巨大 。 高压变频调速装置可以根据设备实际需要改变电机转速 ， 使设 备处 于最佳运行状态 ， 大大提高运行效 率， 达到节能 的目的。 ２凝结 系统的工况简介及变频调速的必要性 ． 凝 水系统 的主要功 能是将 凝结水 从排汽 装置凝结 水箱送 到除 氧 器， 为一些设备提供减温水 ， 并 如图 １ 所示 。 在火力发 电厂 中， 凝结水泵 是实现动力循 环的重要组成部分 ， 是重要的辅机之 一 ， 其安全 、 经济 运 行对 电厂的安全经济发电起着重要作用 。为了满 足机组 在整个 负荷 范 围内对凝结水流量 的需求 ， 不得不大幅度提高凝泵 出口压力 ， 以保证 除 氧器水位调节 阀在任何工况下均能有效地进行除 氧器水位 调整。但 发 电厂的凝结泵 在机 组负荷率不 高时普遍存在着需要 节流调节的现 象 ， 造成 了电能 的极大浪费 ，对 电厂凝结水泵进行变 频调速 已是 当前电厂 节能改造的一个刻不容缓 的问题 。 凝结水最小流量
除氧器水位调节为单 回路控制 ，并引入蒸汽流量信号和凝结水 流 量信号 ， 以提高系统的负荷适应能力 ， 使系统只是在机组 负荷发 生变化 的过程 中和凝结水流量发生变化 的过程 中以及水位 自 发扰动变化 的过 程中动作 ， 蒸汽流量信号和凝结水流量信号相平衡后 ， 系统处 于等待状 态， 以适应热力系统的滞后和各 种不确定 因素 。 除氧器上水调阀和变 频 器频率均采用这样的调节回路。 凝结泵 出口压力调节也采用单 回路调 节系统 ，并且 和除氧器上水 调阀使用同一个调节器 ，通过 Ｄ Ｓ Ｃ 系统 中的 自适应块切换 ＰＤ参 数 ， Ｉ 以适 应水位调节和压力调节不同的特性。 工频 时， 凝结泵 出口压力调节 切除 ， 除氧器水位调节系统控制除氧器上水调 阀。变频运行 时 ， 除氧器 上水调阀切 至凝泵 出口压力调节控制 ，除氧器调节 回路 控制 变频器的 频率。工频 与变频两种控制方式下 ， 控制策略实现 自 动无扰切换。 ４３ ＿凝水泵调速注意事项 （） 可能地降低运行时的凝泵出 口压力与转速 ，以获得最大的节 １尽 能效果 。 凝 泵变速运行时 的出口压 力直接关 系到凝泵 的变 速运行 节能潜 力 发挥 程度 ， 在保证最小允许值 的情况下 ， 要尽可能地 降低凝泵 出 口运行 压力值。机组低负荷运行时 ， 了保证凝泵 的出口压力在 允许值 之上 ， 为 维持凝 泵在高效率范 围内运行 ， 除氧器水位调节 阀通常要参与调节 。 随 着机组负荷 的上升 ， 在保 证凝泵 出口压力 与流量 的前 提下 ， 尽可能降 要 低凝泵转速 、 加除氧器水位调 节阀开度 ， 增 也就 是说 ， 在平衡点 以上 负 荷时 ， 免通过 除氧器水位凋节 阀开度来 调节凝 结水流量 ， 要避 以减少调 节阀的节流损失 ， 提高节能效果。 （ 必须 可靠地保证凝泵出 口压力不低于最 小允许值 。 ２ ） 凝泵密封水压力 厂家要求值一 般都 留有较大裕量 ，可以通过试验 逐步降低该 压力 ， 从而确定 出更 为合理 的汽泵 密封水压力最小要求值 或者通过更换 密封水调节 阀来减小该阀前对凝结水压力 的要求 。 另外 ， 保证凝泵出 口压力不低于最小允许值 ， 有助于防止当除氧器侧压力 还 大于凝结水母 管压力 时，凝结水母管 中的水通 过凝结水 再循 环流回热
凝结水泵进行变频改造的运行分析

凝结水泵进行变频改造的运行分析

型号 ： Ｔ ６￣Ｂ ＮＬ Ｄ８０
流量 ：＝ ７ ．１ Ｑ ８ ｏ１ ｍ％ 扬程 ： ＝ ０ ｍ Ｈ３２ 额 定 转 速 ：４ ９／ ｎ １８ｒ ｍｉ 电机 ： ＫＫ ５ （ ，＝ ０ ０ Ｗ ， ｅ６ ０ Ｙ Ｌ ０Ｏ４Ｐ １ ０ ｋ Ｕ ＝ ０ ０
Ｖ
口压力 ， 经轴加 、 低加加 热后的部分凝结水 叉回 到凝 汽器 ， 造成热量 损失 ， 增加凝 汽器热负 荷 ， 降低 了机组效益 。 采用变频泵运行后 ， 除氧器水 位 由变频 器通过改变凝 结水泵 的转 速来调整 ， 凝结水主调 门全开 ，大大减小 了凝结水 主调 门 的节流损 失。 凝结水系统的大、 小循环门处于关 闭状态 ， 避免了工质的热量损失 。 ２ 变频 改造 前 凝结 水 母管 压 力 维 持在 ． ４ ２ —． Ｐ ， ． ３ Ｍ ａ变频改 造后 维持在 １ Ｍ ａ减小 了 ３ ０ ． Ｐ， ３ 凝结水 系统设备 、 管道承受 的机械应力 ， 有利于
一
１０ ２～
中国新技术新产品
￣ ８ｘ ２ － ４ 万 元 ） ２ ５ ２ ５６ （
ｆ ＾
０８ ． ％降低到改造后 的 ０２％， 电 ４ ． 降低 ３ ．１ 节 ４７ ％， 单机厂用电率 Ｏ ７ ． 个百分点 ，可 见节能降耗 明 １
显。
：辄幺１
４结束语
０
由此特性 曲线可 以看出水泵在低速时节 电 比较显著 ， 转速越高节电越不明显 ， 如果转速到 额定值时 ，不但不节约电能反而浪费能源 。结 论： 变频器不宜超载超速运 行 ， 否则将 变为耗 电 设备 ， 并使变频器难以承受 。 １ ． ２随着我厂凝结水泵变频器 的投运 ， 克服 了凝结水泵在运行中存 在的 胜能调节差 ，能耗 高， 效益较低 ， 维护工作量大等难题 。凝结水 主 调 门开度平 均只能达到 ４ ％左右 ，电机 恒速 转 ５ 动， 约有 ５％的能量 白自消耗 在主调 ¨开度上。 ０ 同时 ， 因科技含量 低 、 设备运行 可靠性 不高 ， 这 样影 响了机组的安全稳定运行 。 日常维护量大， 影 响了机组的安 全稳定运行 。 通过变频改造 ， 水 泵水量 与压力 的调节 ，由通过调节主调 门开度
变频器在凝结水泵上的应用

变频器在凝结水泵上的应用

变频器在凝结水泵上的应用
变频器在凝结水泵上的应用
娄晓超吕春游
【摘要】针对社会发展中出现的热点和难点问题选题研究，现如今的社会，讲究环保、节能、可持续发展，如何在给人类提供方便舒适的生活环境下而尽量的节约能源成为了社会的热点话题，介绍了凝结水泵的运行特性，变频调速的功能和特点及其优良的节电性能，对使用效果和存在问题进行了分析。

【期刊名称】黑龙江科技信息
【年(卷),期】2011(000)006
【总页数】1
【关键词】变频器；调速；节能
1 概述
由电机学可知，异步电动机的转速n与供电频率f、转速差s、电机极对数p三个参数有关（见公式1），改变其中任何一个参数都可以实现转速的改变。

针对某一电机而言p是一定的，而通过改变s进行调速空间非常小，所以变频调速是最为合理的调速方法。

若均匀改变供电频率f，即可平滑改变电机同步转速。

随着变频技术的日益成熟，在凝结水泵上采用变频器技术，不仅便于实现低速启动，无级变速调节，更能实现节能降耗，对于安全运行，延长设备寿命都有着重要意义。

异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点。

目前，变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式。

变频技术在实现凝结水泵的转速平滑调整的同时又能实现节能降耗的目的，因此对发电厂的运行效果和经济效益具有重要意义。

其节能的原理可根据流体力学分析如下：。

300MW机组凝结水泵变频调速技术的应用

300MW机组凝结水泵变频调速技术的应用

300MW机组凝结水泵变频调速技术的应用摘要：叙述了变频调速技术在郑州裕中能源有限责任公司300MW机组凝结水系统中的应用。

介绍了凝结水泵采用变频器调速的改造方法，分析了凝结水系统的运行方式。

两台凝结水泵变频调节之间的运行切换。

经济效益显著。

运行中应注意的问题。

裕中能源公司原凝结水系统采用工频调节，除氧器水位通过凝结水系统中的除氧器上水调门调节，节流损失大，特别是在150MW负荷时，不仅节流损失大，而且会引起管道震动，给机组安全带来隐患。

电动调门调节线性差，调节品质差，除氧器水位波动大。

凝结水位过低或无水位运行，造成凝结水泵汽蚀，水泵轴向串动严重，轴承损坏，增大维护费用。

1、凝结水泵变频调速系统的改造方法安装一套凝结水泵变频调速装置，两台凝结水泵均接入变频装置，即两台凝结水泵均可以变频运行。

正常运行中，凝结水泵变频调速应满足150MW负荷至300MW负荷凝结水量调节的要求。

正常工况时，一台凝结水泵变频运行，另一台凝结水泵工频备有。

变频调速系统原理通过安装在凝结水泵变频装置中变频器的控制改变电动机供电电源的频率，使电动机转速发生变化，从而改变凝结水泵的出力以控制除氧器水位稳定在给定值附近。

变频调速系统组成主要有电源开关和电动机隔离刀闸、变频器、变频控制显示器、除氧器水位控制器，系统中电源开关及变频控制显示器均接入DCS控制，电动机隔离刀闸需在变频柜内手动操作。

如图所示：QF1、QF2开关为原＃1、2凝泵6KV段开关。

KM1～KM5及QS1～QS3为本次改造新加装的开关及刀闸，位于变频柜内。

变频调速系统实现功能a、一台凝结水泵变频调速自动运行，另一台凝结水泵联锁工频备用。

b、除氧器水位根据需要进行在线调节，保证除氧器水位稳定在给定值正负50mm以内。

c、当变频器或凝结水泵有故障时，能在不影响机组安全运行的情况下进行检修。

d、变频柜的各项保护功能完备，具有输出相间短路，输出对地短路，过电压、欠电压、过电流、过载、过热、缺项、CPU出错、瞬间停电再启动等保护功能，谐波影响几乎为零，安全可靠。