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高压变频器在山西光阳发电有限责任公司300MW机组引风机上的使用计划

作者:魏钊  滥觞:湖北三环开展股份有限公司    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,风量调理为档板方法。因为调理办法仅仅是改动通道的畅通阻力,而驱动源的输出功率并没有改动,撙节丧失相称大,华侈了大量电能。以致厂用电率高,供电标煤耗高,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,不能实时调理,运转服从低。为此,接纳变频调理方法对引风机体系停止革新,以削减溢流和撙节丧失,提高体系运转的经济性。

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,次要用于交流电动机的变频调速,其手艺和机能赛过其它任何一种调速方法(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,高准确的调速精度,宽范畴调速范畴,完美的电力电子庇护功用,以及易于实现的主动通讯功用,得到了广阔用户的承认和市场确实认,在运转的安全可*、安装利用、维修保护等方面,也给使用者带来了极大的便当和快速的服务,使之成为企业接纳机电节能方法的首选。

接纳“高-高”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,在负荷变革时操纵高压变频调速体系调理风机的风量,实施转速主动调理,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

风机全压

Pa

5650

4445.2

3292.4

2562.3

压缩性改正系数

0.9781

0.9827

0.9872

0.9901

风机服从

%

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

为了充实包管体系的可*性,变频器同时加装工频旁路安装。变频器非常时,变频器不能一般运转,机电能够主动切换到工频运转形态下运转,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给。

变频器内部法式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能运转时,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,变频器毛病不能运转时,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“高-高”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%,输入功率因数高,没必要接纳输入谐波滤波器和功率因数抵偿安装;输出波形质量好,不存在谐波惹起的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等成绩,没必要加输出滤波器,就能够利用一般的异步电机,其事情道理以下:

1)电网电压颠末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,供应高压电念头。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,每一个功率单位接受局部的机电电流,但只供给1/5相电压和1/15的输出功率。

2)每一个功率单位别离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不异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必然的电角度,实现多电平PWM,输出电压十分靠近正弦波,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提高,且输出电平数增长。 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长有利于改进输出波形,低落输出谐波,由谐波惹起的机电发烧、乐音和转矩脉动都大大低落,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见图1,由移相变压器、功率单元和掌握柜构成。

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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:

按照今朝装备设置和运行状况,风量随机组负荷变更,当需求调理风量时,因为风机的型号在晚期曾经选定,故只能经由过程调理档板开度来处理风量成绩,形成极大华侈,同时因为这些调理安装的呼应速度,及与风量的非线性干系,使得同机组DCS体系共同倒霉,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旌旗灯号调理。

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%

变频器服从

0.96

输出频次范畴(Hz)

050Hz

输出频次分辨率(Hz)

0.01Hz

过载才能

120%,60s;150%,5s; 200立刻庇护

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

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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、负压等参数,对DCS的输出值停止调理,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,变频器经由过程比力转速输出量与DCS速度给定之间的巨细,主动调理电动机的转速,实现的风机转速掌握,从而到达调理的目标。

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软起动(起动电流从zero到额定值光滑过渡、无打击)和软制动。

2)可实现智能调速,体系调频范畴050Hz

3)调速工段内的装备调理和优化掌握由机组DCS完成,DCS卖力收罗模仿量、开关量等旌旗灯号,变频器输出的模仿量、开关量旌旗灯号局部进入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,当场掌握是在变频器处经由过程变频器触摸屏停止操纵或应急处置;远方掌握是在掌握室内停止,分为两种事情方法:一种为远方手动方法,在这类事情方法下,操作员经由过程DCS体系手动给定旌旗灯号,调理变频器,改动机电转速,到达调理风量的目标;一种方法为远方主动方法,在这类事情方法下,转速给定是在DCS体系中按照工况使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,调理风机的速度,使体系参数跟从给定值变革,从而到达主动调理风量的目标。

5)安全运转保障:

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

b.当变频器呈现单位毛病,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.当变频器团体毛病或掌握电源消逝或按下告急停机按钮时,高压变频器高压开关跳闸,割断电源,同时到场连锁。

六、使用高压变频调速体系发生的其他结果

1、改进了工艺,因为变频器能够十分光滑不变的调解风量,运转职员能够自若的调控熄灭,汽锅运转参数得到了改进,提高了汽锅服从。

2、保护量削减。接纳变频调速后,不管哪种工艺条件,随时能够经由过程调解转速使风机在靠近额定形态下工作,凡是状况下,变频调速体系的使用次要是为了低落风机的转速。因为启动迟缓及转速的低落,响应地耽误了很多零部件的期限;同时极大的减轻了烟气对烟道的打击腐化,有用耽误了烟道的检验周期,削减了检验保护开支,节省大量维护费用。

3、事情强度低落。因为调速体系在运转装备与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庇护及毛病报警,操纵事情由入手转变为监控,完整实现消费的无人操纵,大大低落了劳动强度,提高了消费服从,为优化运营供给了可*包管。

4、削减了对电网的打击。接纳变频调理后,体系实现软启动,机电启动电流只是额定电流,启动工夫响应耽误,对电网无大的打击,减轻了起动机器转矩对机电机器毁伤,有用的耽误了机电的使用寿命。

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