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高压变频器正在龙山电厂凝聚泵变频革新运用

作者:佚名  泉源:湖北三环生长股份有限公司    日期:2014-6-10  阅读:

择要:为了低落厂用电率和进步体系自动化程度,龙山发电厂正在#1号机组凝聚水泵的控制系统中加装了高压变频装配。本文引见了高压变频器理论上的节能结果,并总结了凝聚水泵机电掌握接纳变频装配的上风。

关键词:高压变频器;凝聚水泵;调速;节能。

概述:

国电龙山电厂是由中国国电集团公司和河北省建立投资公司配合投资建立的大型火力发电企业,一期工程建立2×600MW国产亚临界燃煤间接空热机组。   
   
机组中凝聚泵变频革新前运转中存在的题目:1、凝汽器内的水位调解是经由过程改动凝聚泵出口阀门的开度停止的,调治线性度差,大量能量正在阀门上消耗。2、因为频仍的对阀门停止操纵,致使阀门的可*性下落,影响机组的稳固运转。3、汽水体系设想参数偏偏大,使凝聚泵的出口压力偏偏大,流量偏高;4、凝聚泵出口压力偏偏大, 超越了化学粗处置惩罚体系的压力, 对化学装备形成一些损伤;5、凝升泵压力、流量偏高, 对加热器体系形成肯定损伤, 同时给除氧器水位的调解带来肯定难题。6、泵用电机启动电流大,不只对统一母线上的机电或其他装备一般事情形成极大的影响,并且对机电自己打击应力很大,轴承应力加大,同时对机电绝缘形成毁伤,机电寿命收缩。

因而综合以上多个角度,对凝聚泵停止变频调速革新是相称需要的。

现对#1机组凝聚泵电动机安装高压变频器调速装配,凝聚泵电动机型号及其参数以下表:

凝聚泵电动机型号

YLKS630-4

额定功率

2300KW

额定电压

10kV

额定电流

151.5A

额定转速

1493 r/min

功率因数

0.9

龙山电厂联合本身机电参数和我公司产物上风,选用我公司型号SH-HVF-Y10K/2900高压变频调速装配。

1、凝聚泵的事情流程

1 凝结水体系的事情流程

凝结水体系如图1所示。从混合式凝汽器去的火97-98%返回空冷塔,2-3%列入热力轮回。凝聚泵吸收凝汽器的火升压后经由化学粗处置惩罚, 经由高压加热器到除氧器, 除氧器除氧后进入给水泵升压, 再经高压加热器到汽锅, 最初经省煤器进入汽包, 从而完成热力轮回。保持凝聚泵一连、稳固运转是连结电厂平安、经济消费天一个重要方面。

当机组负荷降低时,凝聚水量增添,凝汽器内的水位响应上升。当机组负荷低落时,凝汽器内水位响应低落。正在一般运转状况下,凝汽器内的水位不克不及过高或过低。看管、调解凝汽器内的水位是凝聚泵运转中的一项重要事情。  

龙山电厂所需凝聚泵机电为10kV/2300kW的机电,每台机组装备二台凝聚泵,一台变频运转,一台工频备用。

2、变频调速革新的凝聚泵电气接线图

2 凝聚泵机电及其备用泵电机主电路接线图

从主回路革新计划看出:对两台凝聚泵的一台停止变频革新,另外一台工频备用。当变频器发作毛病时,解决方案一,经由过程旁路柜将#1凝聚泵衔接到工频运转。计划二,工频启动运转#2凝聚泵,住手运转#1凝聚泵。当#1号凝聚泵发作毛病时,解决方案是间接工频启动运转#2凝聚泵。以上冗余备用包管了全部电厂消费一般。当毛病装备规复后,变频启动运转#1凝聚泵,然后住手运转#2凝聚泵。

关于变频调速的#1凝聚泵,高压电源经用户开关柜高压开关QF1到刀闸柜,经输入刀闸QS1到高压变频装配,变频装配输出经出线刀闸QS2收至电动机;10kV电源还可经旁路刀闸QS3间接起动电动机。收支线刀闸QS2和旁路刀闸QS3的感化是:一旦变频装配泛起毛病,便可立时断开收支线刀闸QS2,将变频装配断绝,手动合旁路刀闸QS3,正在工频电源下启动机电运转。QF1保存用户本断路器,QS1QS2QS3安装正在一个刀闸柜中取变频装配配套供货。QS2QS3之间经由过程机器闭锁,防备误操纵。

3、变频调速革新的间接经济效益和直接投资效益剖析

1)节能

异步感到电动机的转速n取电压频次f、转差率s、机电极对数p三个参数有如下干系:n=60f(1-s)/p。改动电压频次f能够改变电动机转速。因为凝聚泵对转速精度要求不是异常下,正在异步感到电动机的设想制造完成后,正在带负载运转历程中因为负载转变,转差率会略有转变,但转变极小,因而能够近似以为机电转速取变频器输出电压频次成线性干系。以是将频次稳定的工网电压变更为差别的频次电压时,机电转速也会随之改动。

           3  水泵类负载事情特性曲线

 正在停止变频调速革新前,凝聚泵机电始终处于100%事情负荷状况下,调治凝结器和除氧器中的水位即凝聚泵的出水量完整依靠调治出口阀门开度改动管路的阻力去实现。当水量减小时,机电功率并没有显着下落。如图所示,当需求减小流量时,减小阀门开度,凝聚泵事情点从A点移到D点,疏忽泵机和机电效力转变,机电功率由转变到,转变不明显。当接纳变频调速后,节能结果是显着的,但一些变频器厂家技术人员出能把握准确的节能算法,毛病的运用公式,强调了变频调速节能结果,使盘算值偏差很大,宏大于现实节能结果,给用户发生了肯定的误导。详细剖析以下:

比例定律:以离心式水泵为例,当驱动机电的转速由改变成,若运送的液体稳定,则正在差别转速下类似工况点的对应参数取转速之间有以下干系:

……….….(1)

………. (2)

………… (3)

式中 —液体的流量,—扬程。

上述比例公式运用的前提是正在水泵事情正在类似的工况点,所谓类似工况点是指两台泵正在多少类似、活动类似和动力类似的状况下运转参数。

多少类似就是说他们的外形完全相同,只是巨细差别,个中一台泵相当于另外一台泵按肯定比例的放大或缩小。举个形象的例子,两张比例尺差别的中国地图,它是多少类似的,但巨细相差肯定的倍数。该当指出的是,这里提到的两泵多少类似是指流畅局部的多少类似,而不是要求泵之间的表面形状类似。

活动类似是指两台多少类似泵流畅局部各对应点的速度三角形类似。明显,只要当两台泵的流畅局部多少类似,才有可能活动类似,但知足多少类似的前提不一定知足活动类似,只要当两台多少类似泵皆正在类似工况点运转时(比方:皆运转正在最高效力工况点),才是活动类似,以是活动类似又称工况类似。

动力类似是指作用于两台泵内各对应点上的偏向雷同,巨细成比例。做用于泵内流体的力主如果惯性力和粘性力的总压力。因而,为使泵中的动力类似,必需对应点上的惯性力和弹性力(或压力和密度)之比相称,惯性力和粘性力之比相称。

由上所述,比率定律转速取流量成反比干系运用前提黑白常刻薄的。

上面以水泵从流量变成时接纳变频调速节能结果剖析(以下均不思索机电和水泵效力)。

3,曲线1为管路阻力曲线, 曲线2为转速恒定时水泵的H-Q曲线,曲线3B点类似工况曲线。曲线4为水泵Q-η曲线

如图,当流量从Q1降到Q3时,凭据管路阻力曲线1得知水泵的事情点将从A)变成B),求出B点的类似工况曲线3,得出曲线3和曲线1的交点C),C点即为B点正在额定转速下的类似工况点。

因为类似事情点的特性知扬程和流量的二次方成反比,以是曲线3,凭据事情点B获得

由比率定律,获得B点的转速 澳门巴人31188com

以是此时机电输出功率

,式中为事情点C的机电功率。

由上述剖析得调速后的机电输出功率为,而并不是

由于澳门巴黎人注册  以是

以是节约功率为,而不是

2)削减机电启动时的电流打击

机电间接启动时的最大启动电流为额定电流的7倍;星角启动为4.5倍;机电硬启动器也要到达2.5倍。视察变频器起动的负荷曲线,能够发明它启动时根基没有打击,电流从零开始,仅是跟着转速增添而上升,不管怎样皆不会凌驾额定电流。因而凝泵变频运转处理了机电启动时的大电流打击题目,消弭了大启动电流对机电、传动系统和主机的打击应力,大大低落一样平常的保护调养用度。

3)延伸装备寿命

运用变频器可使机电转速转变沿凝泵的加减速特性曲线转变,没有应力负载做用于轴承上,延伸了轴承的寿命。同时有关数据阐明,机器寿命取转速的倒数成反比,低落凝泵转速可成倍天进步凝泵寿命,凝泵运用用度天然便低落了。

4)低落乐音

凝聚泵改用变频器后,低落水泵转速运转的同时,乐音大幅度天低落,当转速低落50%时,乐音可削减十几个绝对分贝。同时消弭了泊车和启动时的打滑和尖啸声,战胜了因为调门线性度欠好,调治品格差,引发管道锤击和共振,形成给水体系下水管道猛烈震惊的缺点,凝聚泵变频运转后,乐音、振动皆大为削减,转变相称可观。

5其他很多变频调速革新前存在的题目皆获得公道的处理。如运用阀门调治少了,精度进步了。出口的压力变小,对粗处置惩罚历程的化学装备影响小了等等。

总之,大型汽轮发电机组凝泵推行运用变频调速器,能够大幅度低落厂用电率,削减发电本钱,进步竞价上网的竞争能力。

4、我公司变频调速装配的上风

1功率单位机械式旁路

为了包管变频器和现场装备的一般运转,SH-HVF系列高压变频器为用户供应了功率单位机器旁路功用,当单位毛病时,可主动将输出消灭并同时触发旁路单位将其旁路,使其不影响全部体系的一般事情,使全部体系由本来的串连可*性构造酿成为并联可*性构造。典范旁路示意图以下:

4  典范的功率单位机器旁路示意图

传统的功率单位电子式旁路设想接纳可控硅或IGBT等旁路体式格局,其设想取功率单位接纳一体化设想,其电子旁路可否行动取决于功率单位的毛病状况;而我公司功率单位机械式旁路接纳机械式接触器体式格局,而且专门为其设想了一套功率单位旁路控制系统,一旦功率单位毛病,不管毛病何等严峻,旁路体系均能准确平安的旁路。

2变频器带毛病运转体式格局

当有功率单位毛病时,变频器可经由过程线电压主动平衡手艺,输出最大的功率而不至于跳机影响消费,用户能够凭据装备的报警自行肯定停机维修工夫。

3风机选用进口设备

我公司高压变频器冷却风机接纳原装入口EBM风机,其均匀无毛病一连运转工夫大于100000小时。

4谐波目标

输出电流谐波失真<2%;变频调速体系发生的谐波知足并高于中国“GB/T 14549     电能质量 公用电网谐波”及“IEEE519”国际标准的划定。变频装配思索将对电网谐波影响减至最小的步伐包孕:a、移相变压器;b、单位串连手艺;c、优化的PWM算法;d、多脉冲整流手艺

5线电压主动平衡手艺

变频器某相有单位毛病后,为了使线电压均衡,传统的处置惩罚要领是将别的两相的电压也降至取毛病相雷同的电压,而线电压主动平衡手艺经由过程调解相与相之间的夹角,正在相电压输出最大且不相等的条件下包管最大的线电压平衡输出。

6掌握局部双电源切换

变频器掌握回路接纳双电源切换手艺并设置UPS电源,双电源一起来源于用户电源,一起来源于变频器内隔离变压器二次输出绕组,个中恣意一单位掉电主动切换至另外一回路,切换工夫约为40ms,切换历程中的电源包管由UPS供应,UPS供应掉电60分钟输出。

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