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利德華福高壓變頻器在大唐遼源熱電廠凝結(jié)水泵上的應(yīng)用
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                                           北京利德華福電氣技術(shù)有限公司 供稿
 
一、             項(xiàng)目概況

 
    吉林省遼源市大唐遼源火力發(fā)電分公司,現(xiàn)有2*330MW發(fā)電機(jī)機(jī)組,其凝結(jié)水泵需變頻改造,凝結(jié)水泵的作用是將凝汽器熱井內(nèi)的凝結(jié)水升壓后送至回?zé)嵯到y(tǒng),F(xiàn)對(duì)4號(hào)機(jī)組C凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造。
 
二、330MW機(jī)組凝結(jié)C水泵的變頻改造情況介紹
2.1 #4爐凝結(jié)水泵電機(jī)參數(shù)見下表:
額定電壓:
6000V
額定電流:
66.5A
額定功率:
560kW
功率因數(shù):
0.86
額定轉(zhuǎn)速:
1487r/min
絕緣等級(jí):
F
 
2.2配置高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)配置見下表
型號(hào)
 HARSVEST-VA06/070
輸入電壓:
6300
輸出電壓:
0~6000V
輸入電流:
70A
輸出電流:
0~70A
輸入頻率:
50 Hz
輸出頻率:
0~50Hz
注:經(jīng)前期對(duì)4號(hào)機(jī)C凝結(jié)水泵在機(jī)組各種工況下的調(diào)研,正常工頻運(yùn)行時(shí)負(fù)載不大于560kW,用戶確定采用560KW電機(jī)適配高壓變頻器。
 
2.3高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造方案
    #3、4C凝結(jié)水泵的兩臺(tái)凝結(jié)水泵分別配置一臺(tái)自動(dòng)一拖一的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng),分別控制控制3號(hào)機(jī)C凝結(jié)水泵與4號(hào)機(jī)C凝結(jié)水泵,在機(jī)組正常運(yùn)行中,通過(guò)高壓變頻調(diào)節(jié)引凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速控制水流量,保證凝汽器熱井內(nèi)的凝結(jié)水升壓后送至回?zé)嵯到y(tǒng)。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造后一次圖如下:
 

 
圖1 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)一次主接線圖
 
    圖1中QS1、QS2是變頻器內(nèi)部手動(dòng)高壓隔離刀閘, KM1、2、3是變頻器內(nèi)部的高壓真空接觸器,在變頻器投入變頻運(yùn)行前,先使刀閘QS1、QS2閉合,再合QF1,后方可合KM1,KM2,此時(shí)變頻器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),可隨時(shí)變頻運(yùn)行;工頻狀態(tài),高壓真空接觸器KM1分開,高壓真空接觸器KM2分開,KM3閉合,此時(shí)為工頻運(yùn)行狀態(tài)。刀閘QS1、QS2只有在無(wú)高壓、變頻器停止?fàn)顟B(tài)和短路器QF1斷開情況下才能手動(dòng)操作。
 

 
圖2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行圖
                
2.4高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)水泵的DCS邏輯和控制方式
2.4.1 DCS系統(tǒng)與4號(hào)機(jī)C凝結(jié)泵高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)接口設(shè)計(jì)
(1) 凝結(jié)水泵的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào):變頻狀態(tài),采用高壓變頻的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、真空接觸器KM1、真空接觸器KM2的變頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后的信號(hào)作為凝結(jié)水泵的運(yùn)行信號(hào);工頻狀態(tài),采用6KV高壓開關(guān)柜的合閘輔助接點(diǎn)和高壓變頻真空接觸器KM3的工頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后的信號(hào)作為凝結(jié)水泵的工頻運(yùn)行信號(hào)。
(2) 凝結(jié)水泵的跳閘狀態(tài)信號(hào):共有兩路跳閘指令:
A:當(dāng)變頻器重故障或本機(jī)急停時(shí),若KM41無(wú)法正常分?jǐn)鄷r(shí)強(qiáng)制QF1分?jǐn)啵?/DIV>
B:當(dāng)用戶發(fā)高壓跳閘指令時(shí)分?jǐn)郠F1。
2.4.2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的DCS端控制方式:
如圖3

圖3
 
    高壓變頻的遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、緊急停,各狀態(tài)量和頻率的給定、反饋等都送到了DCS端并做到了操作畫面上,可以在DCS畫面上通過(guò)手動(dòng)操作啟停高壓變頻器,頻率可以手動(dòng)輸入或者自動(dòng)PID調(diào)節(jié)兩種方式給定。
 
三、330MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)的變頻改造效果分析
    由于#4爐在設(shè)計(jì)時(shí)凝結(jié)水泵電機(jī)的選型偏大,所以在選配高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí),是按照#4爐A/B凝結(jié)水泵的正常時(shí)長(zhǎng)期運(yùn)行工況的最大電流進(jìn)行選配。由于#4C凝結(jié)水泵是做A/B水泵的備用,且水流壓力不是很平穩(wěn),所以#4爐的C凝結(jié)水泵對(duì)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的電流變化情況和運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了很高的要求。北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠設(shè)計(jì)、核心技術(shù),對(duì)凝結(jié)水泵系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障;該產(chǎn)品對(duì)負(fù)載功率和電流、電網(wǎng)電壓和電流的擾動(dòng)適應(yīng)力、抗干擾能力很強(qiáng),同時(shí)配置完善的輸入側(cè)電壓、電流檢測(cè)裝置和輸出側(cè)的電機(jī)馬達(dá)綜合保護(hù)裝置。在凝結(jié)水泵變頻設(shè)備的投運(yùn)調(diào)試時(shí)進(jìn)行了機(jī)組運(yùn)行試驗(yàn),運(yùn)行中機(jī)組發(fā)電試驗(yàn)成功。變頻器輸出電流達(dá)到系統(tǒng)的額定輸出。
根據(jù)大唐遼源熱電廠歷史運(yùn)行記錄數(shù)據(jù),全年運(yùn)行時(shí)間約5500小時(shí),計(jì)算凝結(jié)水泵變頻改造的年總節(jié)電量為:
電機(jī)功率(kW)
負(fù)載參數(shù)
負(fù)荷率95%
負(fù)荷率50%
負(fù)荷率30%
 
 
 
 
     560
凝結(jié)水泵電機(jī)電流(A)
63.2
33
19.95
變頻用電量(KW)
532
280
168
工頻用電量(KW)
560
430
310
凝結(jié)水調(diào)節(jié)門開度(%)
38
20
12
全年的工作時(shí)間(小時(shí))
550
2750
1650
 
從以上的數(shù)據(jù)可見,#4爐C凝結(jié)水泵采用變頻改造的節(jié)能效果非常顯著,投資回收期很短。特別時(shí)在機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷較低時(shí)的變頻節(jié)能效果更好。另外,采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行改造后還產(chǎn)生以下的顯著效果:
(1) HARSVERT-VA系列高壓變頻器的移相整流變壓器采用多重化整流技術(shù)提高變頻器網(wǎng)側(cè)功率因數(shù),凝結(jié)水泵回路的功率因數(shù)由工頻時(shí)約0.86提高到了0.9,降低系統(tǒng)無(wú)功需求;
(2) 采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)后,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟,廠用電母線網(wǎng)側(cè)電流由變壓器輸入空載電流逐步變大至運(yùn)行電流,電機(jī)側(cè)電流控制在電機(jī)的額定電流以下,避免電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流,避免對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)電氣沖擊和機(jī)械沖擊,運(yùn)行中凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速降低,泵頭及傳動(dòng)系統(tǒng)軸承等磨損較前減輕,設(shè)備維護(hù)周期、運(yùn)行壽命延長(zhǎng);
(3) 采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)后,調(diào)速精度得到保證,機(jī)組DCS自動(dòng)控制準(zhǔn)確度提高,改善了機(jī)組自動(dòng)化控制水平,提高機(jī)組熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
四、總結(jié)
吉林省遼源市火力發(fā)電分公司采用北京利德華福的兩套HARSVERT-VA高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)330MW機(jī)組熱系統(tǒng)的#3、4的C凝結(jié)水泵進(jìn)行改造后,高壓變頻的運(yùn)行狀態(tài)良好,機(jī)組運(yùn)行控制調(diào)節(jié)方便,在機(jī)組不同負(fù)荷下節(jié)能效果顯著,大大降低了廠用電率、節(jié)約發(fā)電成本,提高電廠效益和競(jìng)爭(zhēng)力。這一工程的成功實(shí)施進(jìn)一步證明國(guó)產(chǎn)高壓變頻調(diào)速技術(shù)在大功率逆變技術(shù)和應(yīng)用成熟,在今后330MW及以上機(jī)組的凝結(jié)水泵變頻改造的推廣應(yīng)用提供可貴經(jīng)驗(yàn)。
 

 

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供應(yīng)信息

公司名稱: 北京利德華福電氣技術(shù)有限公司
聯(lián) 系 人: 總機(jī)轉(zhuǎn)
電  話: 010-010-89776666
傳  真: 010-69764853
地  址: 北京市昌平區(qū)陽(yáng)坊鎮(zhèn)陽(yáng)坊工業(yè)南區(qū)
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