科技成果—给水泵变频改造

成果1 类别： 科学技术成果申报表 成 果 名 称：一拖二手动旁路高压变频调速系统在3#、4#给水泵上的成功应用 任 务 来 源：立达矸石热电厂 完 成 单 位 及：龙煤鹤岗分公司立达矸石热电厂 主要研究人员：于世君 陈艳涛 郭鑫 王贵毓 主要协作单位：利德华福电气技术有限公司 工作起止时间：2012年 9月29日至2012年10月8日

填报单位负责人 填报单位 （盖章） （盖章）

填报日期 年 月 日 1 内 容 摘 要（包括成果的主要用途、原理、技术关键、预定和达到的技术指标、经济价值、国内外水平比较等）：

3#、4#给水泵电动机在未进行调速改造之前，分别由给水泵电机上口的断路器控制启停，电动机直接与母线连接，定速运行。在进行一拖二手动旁路变频调速改造后，电动机与母线之间除了原来的高压断路器外，还增加了一套高压变频调速装置和手动旁路切换装置，用于工频变频切换 。具有如下特点： (1)一拖二手动旁路高压变频器两台负载可以同时工频运行；当一路电源检修时，可以通过分合隔离开关使任一电机变频运行。 (2)根据我厂实际运行工况在DCS系统做出相应的逻辑控制程序实现了DCS系统的远方操作及联锁保护功能。在集控室DCS系统上可实现DCS系统接收变频器转换的输出转速4～20mA模拟量信号进行监视。开环状态下，操作员通过DCS直接给变频器4～20mA（对应0～50Hz）模拟量输出信号控制电机转速。 (3)在检修变频器时，有明显断电点，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行；手动旁路可人为判断故障后再切换，比较安全；造价低等。 (4)具体接线方式如下：

项目负责人（签字）： 年 月 日

注：如本栏填写不下，可添页（规格与本页同）

2 科技成果数据采集卡 主要用途：

采用一拖二“手动旁路”模式拖动3#、4#给水泵运行，如果变频器出现严重故障或检修期间，可以通过手动旁路方式将水泵高压电机运行模式切换到工频状态，当变频器检修正常后实现工频到变频的切换。 工作原理： 手动旁路部分由六个高压隔离开关QS1～QS6组成。其中QS2和QS3,QS5和QS6安装机械互锁装置；QS2和QS5,QS4和QS1有电气互锁。如果两路电源同时供电，1#循环泵工作在变频状态，2#循环泵工作在工频状态时，QS3和QS4、QS5分闸，QS2、QS1和QS6处于合闸状态；2#循环泵工作在变频状态，1#循环泵工作在工频状态时，QS2和QS1、QS6分闸，QS4、QS5和QS3处于合闸状态；如果检修变频器，QS3和QS6可以处于任一状态，其它隔离开关都分闸，两台负载可以同时工频运行；当一路电源检修时，可以通过分合隔离开关使任一电机变频运行。 在我厂DCS控制系统内将3#、4#给水泵工频工作状态信号和变频工作状态信号加入原有控制逻辑程序。 现控制程序如下： 一、 3#给水泵控制逻辑程序 1、联锁启动条件： （1）、该给水泵在工频状态且该泵联锁按钮投入作备用状态下 （2）、另三台给水泵任意一台在运行中跳闸 （3）、给水母管压力低 备注：工频状态信号必须显示在画面上，否则该泵不能作为备用泵自动联启。 2、联锁停止条件： （1）、该给水泵在变频状态下来变频器重故障 （2）、润滑油压低II值（ 0.05MPa）。 （3）、给水泵轴承回油温度高于75℃。 （4）、给水泵前推力轴承、 径向轴承温度高于80℃。 二、 4#给水泵变频控制逻辑程序 1、联锁启动条件： （1）、该给水泵在工频状态且该泵联锁按钮投入作备用状态下 （2）、另三台给水泵任意一台在运行中跳闸 （3）、给水母管压力低 备注：工频状态信号必须显示在画面上，否则该泵不能作为备用泵自动联启。 2、4#给水泵联锁停止条件： （1）、该给水泵在变频状态下来变频器重故障 （2）、润滑油压低II值（ 0.05MPa）。 （3）、给水泵轴承回油温度高于75℃。 （4）、给水泵前推力轴承、 径向轴承温度高于80℃。 三、3#、4#给水泵电机原来只有工频控制，无变频控制程序， 新建3#、4#给水泵托一变频器控制程序，简称3#、4#给水泵托一变频器，其控制逻辑说明如下： 1、3#、4#给水泵变频器启动条件： （1）、给水泵变频器准备就绪 （2）、给水泵变频器无轻故障 （3）、给水泵变频器无重故障 2、对给水泵变频器变频给定、变频反馈、变频电流增加相应的控制程序，对故障、轻故障、重故障信号增设报警。 四、 DCS除氧给水系统显示画面改动 1、增加3#、4#给水泵变频器启动、停止操作控制面板。 2、增加3#、4#给水泵变频器变频调节控制面板。 3、增加3#、4#给水泵变频器启动条件中文说明。 4、增加3#、4#给水泵变频器变频电流和变频器频率显示点。 5、增加3#、4#给水泵工频工作和变频工作状态显示。 技术指标： 保证流量、压力的情况下，达到节能目的 技术创新点：

如果变频器出现严重故障或检修期间，可以通过手动旁路方式将水泵高压电机运行模式切换到工频状态，当变频器检修正常后实现工频到变频的切换。在DCS控制系统内实现集中控制及相应的逻辑控制。 研发起止时间：2012年 9月29日至2012年10月8日

资金投入：118万元

经济效益、社会效益：

在保证给水压力、流量的基础上保证了锅炉上水量的同时，消耗最小的电能。

项目完成单位（公章）： 项目负责人（章）：

3 基层单位鉴定意见： 鉴定技术负责人： 鉴定日期： 鹤岗分公司鉴定意见：

鉴定负责人： 鉴定日期： 资料目录：

（盖章） 附件2 类别：

科学技术成果鉴定证书 鹤矿鉴字[ 201 ]第 号

成 果 名 称： 一拖二手动旁路高压变频调速系统在3#、4#给水泵上的成功应用

完 成 单 位： 立达矸石热电厂电气车间、热工车间

鉴定形式: 组织鉴定单位: 鉴定日期: 鉴定批准日期:

成果 登记 登记号 批准日期

1 详 细 技 术 说 明 及 主 要 技 术 性 能 指 标 1.一拖二手动旁路高压变频器基本原理：它是由六个高压隔离开关QS1～QS6组成（见下图）。其中QS2和QS3,QS5和QS6安装机械互锁装置；QS2和QS5,QS4和QS1有电气互锁。如果两路电源同时供电，3#给水泵工作在变频状态，4#给水泵工作在工频状态时，QS3和QS4、QS5分闸，QS2、QS1和QS6处于合闸状态；4#给水泵工作在变频状态，3#给水泵工作在工频状态时，QS2和QS1、QS6分闸，QS4、QS5和QS3处于合闸状态；如果检修变频器，QS3和QS6可以处于任一状态，其它隔离开关都分闸，两台负载可以同时工频运行；当一路电源检修时，可以通过分合隔离开关使任一电机变频运行。

2.由于流量Ｑ与转速n的一次方成正比；扬程Ｈ与转速n的平方成正比；轴功率Ｐ与转速n的立方成正比，即功率与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法，而是把电机转速降下来，那么在转运同样流量的情况下，采用一拖二手动旁路高压变频调速系统时，原来消耗在阀门的功率就可以全避免，达到节能和减少设备维护的投资。 3.一拖二手动旁路变频调速系统不但可以实现本机控制，而且可以通过接点信号的形式接入到DCS控制系统中。本机控制就是通过变频器控制柜上的人机交互视窗对变频器进行启动、停止、调节频率等控制，查看变频器运行的各种信息状态，设置变频器的各种 性能及运行参数。远程控制箱功能：可以实现启动停止、高中低调速等功能并设有高压合闸允许、高压就绪状态指示；高、低调速按钮；频率给定（4-20mA）信号（可加）；故障报警指示；紧急停机按钮。 4.根据我厂生产实际需要，在3#、4#给水泵DCS控制系统控制逻辑程序及监视画面需做相应的修改，将3#、4#给水泵工频工作状态信号和变频工作状态信号加入原有控制逻辑程序。对给水泵变频器变频给定、变频反馈、变频电流增加相应的控制程序，对故障、轻故障、重故障信号增设报警。其控制逻辑说明如下： 3#给水泵控制逻辑程序 联锁启动条件： （1）、该给水泵在工频状态且该泵联锁按钮投入作备用状态下 （2）、另三台给水泵任意一台在运行中跳闸 （3）、给水母管压力低 备注：工频状态信号必须显示在画面上，否则该泵不能作为备用泵自动联启。 联锁停止条件： （1）、该给水泵在变频状态下来变频器重故障 （2）、润滑油压低II值（ 0.05MPa）。 （3）、给水泵轴承回油温度高于75℃。 （4）、给水泵前推力轴承、 径向轴承温度高于80℃。 4#给水泵变频控制逻辑程序 联锁启动条件： （1）、该给水泵在工频状态且该泵联锁按钮投入作备用状态下 （2）、另三台给水泵任意一台在运行中跳闸 （3）、给水母管压力低 备注：工频状态信号必须显示在画面上，否则该泵不能作为备用泵自动联启。 4#给水泵联锁停止条件： （1）、该给水泵在变频状态下来变频器重故障 （2）、润滑油压低II值（ 0.05MPa）。 （3）、给水泵轴承回油温度高于75℃。 （4）、给水泵前推力轴承、 径向轴承温度高于80℃。 3#、4#给水泵电机原来只有工频控制，无变频控制程序， 新建3#、4#给水泵托一变频器控制程序，简称3#、4#给水泵托一变频器，其控制逻辑说明如下： 3#、4#给水泵变频器启动条件： （1）、给水泵变频器准备就绪 （2）、给水泵变频器无轻故障 （3）、给水泵变频器无重故障 对给水泵变频器变频给定、变频反馈、变频电流增加相应的控制程序，对故障、轻故障、重故障信号增设报警。 四、 DCS除氧给水系统显示画面改动