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高压变频器正在山西光阳发电有限责任公司300MW机组引风机上的运用计划

作者:魏钊  泉源:湖北三环生长股份有限公司    日期:2014-4-18  阅读:

一、弁言

山西阳光发电有限责任公司现2#发电机组为300MW汽轮发电机组,2#机组的汽锅引风机为轴流风机,风量调治为档板体式格局。因为调治要领仅仅是改动通道的流畅阻力,而驱动源的输出功率并没有改动,撙节丧失相称大,虚耗了大量电能。以致厂用电率下,供电标煤耗下,发电本钱不容易低落。同时,机电启动时会发生5-7倍的打击电流,对机电组成损伤。风机体系自动化程度低,不克不及实时调治,运转效力低。为此,接纳变频调治体式格局对引风机体系停止革新,以削减溢流和撙节丧失,进步体系运转的经济性。

高压交换变频调速手艺是90年月迅速发展起来的一种新型电力传动调速手艺,重要用于交流电动机的变频调速,其手艺和机能赛过别的任何一种调速体式格局(如:降压调速、变极调速、滑差调速、内反应串级调速和液力耦合调速)。变频调速以其明显的节能效益,下准确的调速精度,宽局限调速局限,完美的电力电子珍爱功用,和易于实现的主动通讯功用,得到了宽大用户的承认和市场确实认,正在运转的平安可*、安装运用、维修保护等方面,也给使用者带来了极大的便当和快速的效劳,使之成为企业接纳机电节能体式格局的首选。

接纳“下-下”电压型6kV高压变频调速体系对电厂风机停止高压变频革新,正在负荷转变时应用高压变频调速体系调治风机的风量,执行转速主动调治,节能降耗。

二、引风机参数

风机设想参数:

单台风机参数

工况

单元

TB

BMCR

240MW

180MW

风机入口容积流量

m3/s

306

256

216.8

173.2

本地均匀大气压

Pa

93120

风机入口温度

151.5

151.5

151.5

153

风机入口密度

kg/m3

0.7604

0.7604

0.7604

0.7639

风机入口压力

Pa

-4095

-4095

-3042.5

-2303.75

风机齐压

Pa

5650

4445.2

3292.4

2562.3

压缩性批改系数

0.9781

0.9827

0.9872

0.9901

风机效力

%

83.8

84.2

74.5

60.6

风机轴功率

kW

2038

1342

955

732

所需机电功率

kW

2240

风机转速

r/min

980

机电额定电压/频次

kV/Hz

6/50

风机转动惯量

kg·m2

1310

机电参数:

型号

YKK800-6W

额定转速

993r/min

额定频次

50Hz

额定电压

6KV

额定电流

266A

功率因数

0.85

额定功率

2240kW

生产厂家

湘潭机电股分有公司

三、主回路计划

为了充裕包管体系的可*性,变频器同时加装工频旁路装配。变频器非常时,变频器不克不及一般运转,机电能够主动切换到工频运转状况下运转,以包管消费的需求;其原理图以下:

充分利用现有动力电缆正在高压变频器上端加装电缆讨论箱。图中QF1QF2QF3为柜内断路器,QF2QF3电气互锁,变频器及其主动进线柜由供方供应。

变频器内部顺序中有主动切工频和手动切工频功用,当挑选主动切工频使能时变频器毛病不克不及运转时,主动分QF2QF1,合QF3,变频到工频切换工夫约为5;当挑选手动切工频使能时,变频器毛病不克不及运转时,主动分QF2QF1,经由过程远方DCS野生合FQ3。机电及用户侧高压断路器QF保存用户原有装备。

四、高压变频器的道理及其特性

高压变频调速体系接纳间接“下-下”变更情势,为单位串连多电平拓扑构造,主体构造由多组功率模块串并联而成,从而由各组高压叠加而发生需求的高压输出,它对电网谐波净化小,整体谐波畸变小于2%,输入功率因数下,没必要接纳输入谐波滤波器和功率因数赔偿装配;输出波形质量好,不存在谐波引发的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等题目,没必要加输出滤波器,便能够运用一般的异步电机,其事情道理以下:

1)电网电压经由副边多重化的隔离变压器降压后给功率单位供电,功率单位为三相输入,单相输出的交直交PWM电压源型逆变构造,相邻功率单位的输出端串接起来,构成Y接构造,实现变压变频的高压间接输出,供应高压电效果。6kV电压品级的高压变频调速体系分为5级构造,每相由5个功率单位串连而成,输出相电压最高可达3500V,线电压达6kV阁下,每一个功率单位蒙受悉数的机电电流,但只供应1/5相电压和1/15的输出功率。

2)每一个功率单位离别由输入变压器的一组副边供电,功率单位之间及变压器二次绕组之间互相绝缘,二次绕组接纳延边三角形接法,实现多重化,以到达低落输入谐波电流的目标。给功率单位供电的二次绕组每3个一组,分为5个差别的相位组,互差12度电角度,构成30脉冲的整流电路构造。输入电流波形靠近正弦波,总的谐波电流失真小于2%,输入的综合功率因数可达0.96以上。

3)逆变器输出接纳多电平移相式PWM手艺,统一相的功率单位输出雷同幅值和相位的基波电压,但串连各单位的载波之间相互错开肯定的电角度,实现多电平PWM,输出电压异常靠近正弦波,输出电压每一个电平台阶只要单位直流母线电压巨细,以是dv/dt很小,功率单位接纳较低的开关频次,以低落开关消耗,提高效率,因为接纳移相式PWM,机电电压的等效开关频次大大进步,且输出电平数增添。 以6kv输出电压品级的高压变频调速体系为例,输出相电压均为9电平,线电压均为17电平,输出等效开关频次为6kHz,电平数和等效开关频次的增添有利于改进输出波形,低落输出谐波,由谐波引发的机电发烧、乐音和转矩脉动皆大大低落,因而对机电没有特殊要求,可间接用于一般异步电机。

6kV高压变频调速体系的构造睹图1,由移相变压器、功率单元和掌握柜构成。

五、引风机高压变频调速体系组成

1、引风机的运转工况及特性:

凭据现在装备设置和运行状况,风量随机组负荷更改,当需求调治风量时,因为风机的型号正在晚期曾经选定,故只能经由过程调治档板开度来处理风量题目,形成极大虚耗,同时因为这些调治装配的相应速度,及取风量的非线性干系,使得同机组DCS体系合营晦气,自动化程度大大低落,有鉴于此,将2#炉的两台引风机改为变频驱动。风量由DCS手动或主动给定4-20mA旌旗灯号调治。

2、引风机高压变频调速体系组成

1)、SH-HVF-Y6/2240高压变频器2

2)、体系手车式断路器开关柜3台(变频进线/变频输出线/工频切换)

3)、2#机组设置引风机2台,接纳“一拖一”变频掌握,共有2套引风机变频调速体系。

变频器参数以下:

变频器型号

规格

变频器容量(KVA)

2800

适配电机功率(KW)

2240

额定输出电流(A)

266

输入频次(Hz)

50Hz

额定输入电压(V)

6kV±10%

变频器效力

0.96

输出频次局限(Hz)

050Hz

输出频次分辨率(Hz)

0.01Hz

过载才能

120%,60s;150%,5s; 200立刻珍爱

模仿量输入

420mA

模仿量输出

420mA

掌握开关量输入输出

可扩大

运转环境温度

-1040

3、引风机高压变频调速体系特性

风机调速是由电厂操纵职员经由过程DCS体系操纵,参照烟气温度、汽锅蒸蒸汽温度、背压等参数,对DCS的输出值停止调治,此输出值为反应给变频器的4-20mA尺度旌旗灯号,对应差别的频次(速度)给定值,变频器经由过程对照转速输出量取DCS速度给定之间的巨细,主动调治电动机的转速,实现的风机转速掌握,从而到达调治的目标。

4、引风机高压变频调速体系的功用

1)风机拖动机电可实现硬起动(起动电流从整到额定值腻滑过渡、无打击)和硬制动。

2)可实现智能调速,体系调频局限050Hz

3)调速工段内的装备调治和优化掌握由机组DCS完成,DCS卖力采集模仿量、开关量等旌旗灯号,变频器输出的模仿量、开关量旌旗灯号悉数进入DCS体系,构成闭环控制,同时实现相干辅机连锁功用等。

4)体系设有当场和远方两种掌握路子,当场掌握是正在变频器处经由过程变频器触摸屏停止操纵或应急处置惩罚;远方掌握是正在掌握室内停止,分为两种事情体式格局:一种为远方手动体式格局,正在这类事情体式格局下,操作员经由过程DCS体系手动给定旌旗灯号,调治变频器,改动机电转速,到达调治风量的目标;一种体式格局为远方主动体式格局,正在这类事情体式格局下,转速给定是正在DCS体系中凭据工况应用相干算法停止运算,得出响应风量,转换成对应频次值,输出给变频器,调治风机的速度,使体系参数追随给定值转变,从而到达主动调治风量的目标。

5)平安运转保障:

a.机组运转历程中,因为种种缘由发作厂用电切换,会形成掌握电源消逝,为制止因而使变频器停电,正在变频器内部装备UPS直流电源。

b.当变频器泛起单位毛病,变频器可将毛病单位整组旁路,并降额运转,制止不必要的停机。

c.当变频器整体毛病或掌握电源消逝或按下紧要停机按钮时,高压变频器高压开关跳闸,割断电源,同时到场连锁。

六、运用高压变频调速体系发生的其他结果

1、改进了工艺,因为变频器能够异常腻滑稳固的调解风量,运转职员能够自若的调控熄灭,汽锅运转参数得到了改进,进步了汽锅效力。

2、保护量削减。接纳变频调速后,不管哪种工艺前提,随时能够经由过程调解转速使风机正在靠近额定状况下工做,一般状况下,变频调速体系的运用重要是为了低落风机的转速。因为启动迟缓及转速的低落,响应天延伸了很多零部件的寿命;同时极大的减轻了烟气对烟道的打击侵蚀,有用延伸了烟道的检验周期,削减了检验保护开支,勤俭大量维护费用。

3、事情强度低落。因为调速体系正在运转装备取备用装备之间实现计算机联锁掌握,机组实现主动运转和响应的珍爱及毛病报警,操纵事情由着手转变为监控,完整实现消费的无人操纵,大大低落了劳动强度,进步了消费效力,为优化运营供应了可*包管。

4、削减了对电网的打击。接纳变频调治后,体系实现硬启动,机电启动电流只是额定电流,启动工夫响应延伸,对电网无大的打击,减轻了起动机器转矩对机电机器毁伤,有用的延伸了机电的使用寿命。

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