高压变频器在XX发电厂的应用

摘 要：介绍了XX电厂凝泵变频改造方案和高压变频器调试过程，试运行结果显示变频改造后电机节能显著，并能大大改善电机运行工况。
关键词：凝结水泵 高压变频器 节能
1 引言
　　XX发电厂总装机容量为4×300MW机组，每台机组配置两台互为备用的凝结水泵，流量调节采用阀门调节方式。此传统调节方式存在较大弊端：节流损失大，能量浪费严重；机组调峰时凝泵运行效率大幅度降低；调节频繁易导致阀门和执行机构损坏，设备维护量大；电机经常处于高速运转造成各部件磨损发热；电机工频起动对电网和电机造成较大冲击；自动化程度低、控制精度差。为进一步提高设备利用率，节能降耗降低厂用电率。经过长时间调研，XX电厂选用了由上海新华控制技术（集团）有限公司推荐的安川高可靠超节能矢量控制型高压变频器，将#3、#4机组凝结水泵进行变频改造，并一次投运成功。
2 凝结水泵变频改造方案
　　XX电厂#3、#4机组凝结水泵参数为：额定电压6kV、额定功率1000kW、额定电流116.4A、额定转速1487r/min，配备安川CIMR-MV1SDC13C型高压变频器，系统接口和DCS逻辑组态设计更改由新华集团公司完成。
2.1电气主回路
　　鉴于凝泵的冗余配置和安川高压变频器的高可靠性，
此次凝泵变频改造未考虑工频/变频切换回路。电气主回
路设计如图1所示，电源由厂用电母线经电厂原有高压　　　　
断路器QF后送至高压变频器，变频器将电能变换频率
后直接驱动电动机。此种设计只增加一台变频器，结构
简单，投资和占地较低。
2.2系统接口设计
　　此次变频装置共用到DI2点——变频器运转/停止指令；DO5点——变频器准备结束/运转/轻故障报警/重故障报警/自保护跳高压开关；AI1点——DC4-20mA速度指令；AI2点
——频率输出/电流输出。接口图如图2所示：


2.3逻辑组态
　　当变频器正常使用时，变频器与工频备用凝泵互为联锁：当变频器跳闸时工频备用凝泵联锁启动；当变频器运行且凝结水母管压力低，联锁信号为真时工频备用凝泵启动。
　　原除氧器水位调节阀控制保留，作为调节的后备手段，正常工况处于固定位置（建议置于全开）；增加变频调速泵跳闸，启动备用定速泵时（用定速泵联锁投入和调速泵跳闸信号与，采用脉冲量），超驰关小调节门至一定开度（根据当前负荷设置对应阀门开度），并在阀门开度与设置指令相差在一定范围内时，自动投入除氧器水位自动调节。新增加变频调速凝泵除氧器水位自动控制系统与原调节阀控制一样，采用三冲量调节。除氧器水位高，设置调速泵转速闭锁增。调速泵停止，置指令为转速低限。凝结水压力低，联锁信号为真时设置调速泵转速下限。凝结水母管压力低且定速泵运行联启调速泵，此时设置调速泵转速最大。定速泵跳闸时联启调速泵，设置转速最大。
3 变频系统的调试
　　此次变频系统改造，在新华集团公司的精心准备下，仅用一天就完成安装测试，并完成变频器在各种工况不同负载下的试运行，运行状况良好。为保证设备的安全运行，变频器在主电源上电前，还依次进行了变压器绝缘检测和控制电源确认等试验。
3.1变频器柜检查与加固
　　此项检查柜面及内部的部件，确认是否有损坏和螺钉松动等情况；确认接线位置和接地情况；确认电机侧的联轴器已断开。
3.2变压器绝缘测定
　　此项目的检测变压器的对地绝缘性能，检测结果良好。

3.3控制电源确认
　　控制电源为冷却风扇和变频控制器提供用电，检测从控制电源主回路开始，依次检测控制基板各用电模块，目的是保障变频器主电源上电前各控制电源的正常运行。检测结果表明各控制电源良好。

3.3 自学习模式

　　此模式是安川高压变频器所特有的，通过这一模式变频器能够自动读取电动机参数，根据这些参数完成变频器最佳运行和矢量控制环境设置。在自学习模式执行前，需利用变频器自带的点动功能，确定电机旋转方向。
3.4 电机操作测试（无负载）
　　在电机带负荷前，为保证变频器的可靠运行，首先进行变频器带动电动机空转试验。检测数据测试波形如下图表所示，结果显示变频器运行正常。