循環(huán)水泵變頻的研究與應用

中文信息唇第204期工翟故木與設各Chinese Information2014平12和循環(huán)水泵變頻的研究與應用和占強內蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司,內蒙古托克托縣010206犢要:本文通過(guò)對循環(huán)水泵工頻、變頻運行的優(yōu)缺點(diǎn)的分析,引入循泵變頻,對循泵變頻控制的DCS邏輯實(shí)現進(jìn)行了詳細說(shuō)明,新增的變頻方式控制的循環(huán)水泵,可靠性較高,不但能保證循環(huán)水泵出口壓力還能在最大程度上節省電能消耗符合了節能減排的宗旨提高了機組的安全性和經(jīng)濟性。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵變頻節能降耗DCS控制The research and application of the circulating water pump frequency conversionAbstract: This article through to the circulating water pump power frequency, the analysis of the advantages and disadvantages of variable-frequency operation,the introduction of follow pump frequency conversion, to follow the pump frequency conversion control logic of DCS implementation details, the new way of variablefrequency control circulating water pump, high reliability, can not only ensure the circulating water pump outlet pressure, still can maximize the save electric energyconsumption,in line with the principle of energy conservation and emission reduction, and improve the safety and economic behavior of the unit.Abstract: Circulating water pump, Frequency conversion, Saving energy and reducing consumption, DCS control中圖分類(lèi)號:TU831文獻標識碼:B文章編號:1003-9082(2014)12-0314-02、泵改造為變頻控制的目的在每個(gè)功率單元輸出端之間并聯(lián)旁路電路,當功率單元故障時(shí),封鎖目前國內的許多電站循泵都沒(méi)有增加變頻控制系統轉速為工頻運行對應功率單元IGBT的觸發(fā)信號然后讓旁路SCR導通保證電機電流能狀態(tài)循泵轉速固定在一個(gè)轉速上這種方式循環(huán)水出口壓力較高循環(huán)水通過(guò)仍形成通路。流量也較高遠遠超出了單元機組要求的循環(huán)水使用量,極大地浪費了水34給定信號掉線(xiàn)時(shí),可按原轉速繼續運轉。資源及寶貴的電能資源。不利于國家集團公司的節能降耗節能減排的號通過(guò)程序實(shí)現。當遠程模擬給定信號掉線(xiàn)時(shí),變頻器可存儲掉線(xiàn)前的召。電機啟動(dòng)沖擊大減少電機壽命控制性能差。為改變這種落后的控制運行轉速保持變頻器輸出轉速穩定。方式我公司提出將循環(huán)水泵控制方式改造為變頻控制方式。循泵此種新35來(lái)電自啟動(dòng)功能型的控制方式是一種極合理的使用電能的控制方式,不但能滿(mǎn)足循環(huán)水出通過(guò)程序實(shí)現。高壓短時(shí)(20秒以?xún)?失電恢復后變頻器控制器能夠口壓力及循環(huán)水流量的要求還能較大地節省水資源的損耗極大地節省自動(dòng)查找電機的速度變頻器自動(dòng)啟動(dòng)恢復失電前運行狀態(tài)從而實(shí)現電電能的損耗。機的平滑啟動(dòng)。、泵變頻控制系統36飛車(chē)啟動(dòng)功能1變艇調速原理飛車(chē)啟動(dòng)是考慮電機還在旋轉狀態(tài)的情況下,啟動(dòng)變頻器時(shí)變頻器控制按照電機學(xué)的基本原理,電機的轉速滿(mǎn)足如下的關(guān)系式:器自動(dòng)查找電機的速度,從而實(shí)現電機平滑啟動(dòng)的功能。通過(guò)程序實(shí)現。n=(l-s60=n0°(1-s綜上變頻器的控制特點(diǎn)有效地克服了工頻運行時(shí)的不足,能夠減小(P:電機極對數;f:電機運行順率;s滑差)起停時(shí)對系統的沖擊起停時(shí)通過(guò)控制循環(huán)水泵的轉速能夠使水壓平緩從式中看出,電機的同步轉速0正比于電機的運行頻率(0=60Hp,的變化?？商岣咴O備的使用壽命電機的諧波損耗大大的減少消除了由此由于滑差s一般情況下比較小(~005),電機的實(shí)際轉速n約等于電機的引起的機械振動(dòng)減小了軸承和葉片的機械應力同步轉速m0,所以調節了電機的供電頻率f就能改變電機的實(shí)際轉速。電三、環(huán)水泵變的總體設計思路與要求機的滑差s和負載有關(guān),負載越大則滑差增加,所以電機的實(shí)際轉速還會(huì )托電公司5、6號機組為三期單元機組,共用三臺循環(huán)水泵,78號機隨負載的增加而略有下降。組為四期單元機組,共用三臺循環(huán)水泵要求如下2循泵變艇器系統結構及原理1硬件要求我廠(chǎng)三四期機組循泵變頻器系統結構為單元串聯(lián)多電平拓撲結構,組#】、#2循環(huán)水泵“一拖二”使用#變頻器,#3循環(huán)水泵“一拖一”使用成為移相變壓器功率模塊、控制器。#2變頻器。輸入側移相變壓器將網(wǎng)側高壓變換為副邊的多組低壓各副邊繞組在2控制是輯設計要求繞制時(shí)采用延邊三角接法相互之間有一定的相位差。這種多級移相疊加2I針對變頻器,DCS只提供變頻器的手動(dòng)啟停指令所有針對變頻器的整流方式,消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流可以大大改的聯(lián)鎖動(dòng)作均由變頻器本身或由就地電氣硬回路實(shí)現。DCS的聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)操善網(wǎng)側的電流波形使變頻器網(wǎng)側電流近似為正弦波使其負載下的網(wǎng)側作主要針對循泵6KV開(kāi)關(guān)。功率因數達到095以上。22變頻工作方式下:循泵6KVv電氣開(kāi)關(guān)控制由操作員遠程手動(dòng)合每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電閘變頻器邏輯負責發(fā)送啟動(dòng)和停止變頻器的控制指令,實(shí)現對變頻器的每個(gè)單元的U、輸出端孑相互串接而成星型接法給電機供電。無(wú)須控制;DcS發(fā)變頻器停止指令時(shí)停變頻器但不聯(lián)鎖跳開(kāi)循泵6KV電氣輸出濾波器電機不需要降額使用可直接用于舊設備的改造同時(shí)電機開(kāi)關(guān)的諧波損耗大大減少消除了由此引起的機械振動(dòng),減小了軸承和葉輪的23工頻工作方式下:通過(guò)對循泵6KV電氣開(kāi)關(guān)的操作直接實(shí)現循泵機械力的啟動(dòng)、停止控制。柜內還附帶輸出電流和電壓檢測功能每一個(gè)功率單元相當于一臺交24當發(fā)生保護跳閘和聯(lián)鎖停止信號時(shí),DCS將直接發(fā)送指令至6KV直-交電壓型單相低壓變頻器。開(kāi)關(guān)柜,進(jìn)行跳閘動(dòng)作。3循泵變頻器結神特點(diǎn)及要求25變頻器故障跳閘后,電氣回路中以硬接線(xiàn)方式實(shí)現6kv開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖31主電源掉電時(shí),3秒內不停機滿(mǎn)足母線(xiàn)切換的需要跳閘同時(shí)DCS發(fā)出6KV開(kāi)關(guān)分閘指令實(shí)現6kv開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖跳閘。32控制電源掉電時(shí)不會(huì )停機可以用UPS供電繼續運行30分鐘左右26變頻器就地事故按鈕動(dòng)作后,由電氣回路中以硬接線(xiàn)方式實(shí)現33配置單元旁路功能在局部故障時(shí)不停機。6kv開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖跳閘。第204潮中文信息2014牛12潮Chinese information工翟故木與設魯27循泵變頻運行循泵出口壓力低(定值待和發(fā)電部汽機專(zhuān)業(yè)做試驗入口閥已開(kāi)定出,暫定0235MPa)優(yōu)先升該循泵轉速至工頻最大轉速。出口聯(lián)絡(luò )門(mén)開(kāi)對于B泵至少有一個(gè)聯(lián)絡(luò )門(mén)開(kāi))28循泵變頻運行時(shí)若發(fā)出聯(lián)啟備用工頻泵條件,優(yōu)先升兩臺變頻器循環(huán)水泵的聯(lián)鎖啟動(dòng)條件(以下條件為“或”邏輯)帶循泵至最高工頻轉速。前提:#循環(huán)水泵投入工頻備用29循泵變頻運行循泵出口壓力低(原工頻方式定值025MPa,新定運行中的循環(huán)水泵跳(6kv開(kāi)關(guān)跳開(kāi))(保護跳聯(lián)鎖跳條件)聯(lián)啟備用直待和發(fā)電部汽機專(zhuān)業(yè)做試驗定出暫定023MPa),延時(shí)2s,聯(lián)啟備用工循泵運行泵的出口壓力低于025MPA210循泵出口母管水壓低報警(新定值需要調試時(shí)和發(fā)電部及汽機專(zhuān)就地手動(dòng)事故按鈕跳循泵或#3循泵業(yè)做試驗得到,原定值028MPa暫定028MPa)(軟光字)。循環(huán)水泵的聯(lián)鎖停止條件:(以下條件為“或”邏輯)211循泵變頻器轉速指令由運行人員手動(dòng)輸入,汽機專(zhuān)業(yè)和電氣專(zhuān)業(yè)循泵工頻方式已運行15s液控蝶閥關(guān)信號來(lái)經(jīng)過(guò)計算暫定最低轉速為526m,最低轉速限制定值需要調試時(shí)和發(fā)電部#1循泵變頻運行方式:及汽機專(zhuān)業(yè)做試驗得到。#1循環(huán)水泵6KV開(kāi)關(guān)合閘允許條件:(以下條件為“與”邏輯)212變頻泵切至工頻泵,當變頻泵需要停運運行人員手動(dòng)將變頻泵#1循泵變頻控制方式升至工頻轉速。然后啟動(dòng)備用工頻泵停止變頻泵,完成切換過(guò)程213工頻泵切換到變頻泵,啟動(dòng)變頻泵升至最高轉速停止工頻泵,完循泵啟動(dòng)允許條件成切換#循泵1號變頻器輸出6KV開(kāi)關(guān)合閘允許信號四、泵變頻系統控制輯實(shí)現#1變頻器帶#循泵時(shí)啟動(dòng)允許條件1硬件實(shí)現案#1循泵變頻控制方式對循環(huán)水泵變頻改造遵循“最大可靠性,最有經(jīng)濟性”的原則,為#1#1循泵6KV開(kāi)關(guān)已合循環(huán)水泵進(jìn)行“一拖二”改造,其中一臺循泵變頻運行,另外一臺工頻備1號變頻器已準備好下圖為變頻方案示意圖1號變頻器控制在遠方位(為“1”)號變頻器無(wú)故障信號(綜合)循泵啟動(dòng)允許條件#1循環(huán)水泵的聯(lián)鎖啟動(dòng)條件:(以下條件為“或”邏輯)前提:#1循環(huán)水泵投入工頻備用運行中的循環(huán)水泵跳(dkv開(kāi)關(guān)跳開(kāi))(保護跳聯(lián)鎖跳條件)聯(lián)啟備用循泵2變頻邏輯設計運行泵的出口壓力低于(變頻方式聯(lián)啟暫定023MPA)21循泵變頻與工頻運行方式的判斷就地手動(dòng)事故按鈕跳#2循泵或#3循泵#1變頻器進(jìn)口刀閘、出口刀閘、旁路刀閘均由運行人員就地手動(dòng)控1號變頻器或2號變頻器外部跳閘(運行循泵為變頻運行方式),聯(lián)備制,DCS中獲取其刀閘合分位置反饋。用循泵(a)#1循泵變頻控制方式:(以下方式為“與”關(guān)系)循環(huán)水泵的聯(lián)鎖停止條件:(以下條件為“或”邏輯#1循泵1號變頻器出口刀閘合位循泵變頻方式已運行15s液控蝶閥關(guān)信號來(lái)#1循泵1號變頻器入口刀閘合位#1循泵變頻方式運行,1號變頻器故障(2取2)#循泵1號變頻器旁路刀閘分位五、結束語(yǔ)(b)#循泵工頻控制方式(以下方式為“與”關(guān)系)我廠(chǎng)三四期機組循環(huán)水泵增加變頻控制系統共花費259萬(wàn)元,目前循#1循泵1號變頻器出口刀閘分位泵變頻最低轉速設為526m,完全可以滿(mǎn)足循泵出口水壓及機組循環(huán)水流#1循泵1號變頻器入口刀閘分位量,其還有可降轉速進(jìn)一步節能的空間。三四期機組循泵原工頻轉速#1循泵1號變頻器旁路刀閘合位595/m平均電流為164A(相同環(huán)境下),現在循泵在526m平均電流為(c)#2循泵變頻控制方式:(以下方式為“與”關(guān)系98A。三四期機組共6臺循泵4臺循泵常年運行2臺循泵備用。按四臺循#2循泵1號變頻器出口刀閘合位泵計算每年可節約電量1387584萬(wàn)kw,按每kwh03元計算每年三四#循泵1號變頻器入口刀閘合位期機組節省費用426275萬(wàn)元,0.61年就可收回成本。#2循泵1號變頻器旁路刀閘分位綜上所述循泵增加變頻器控制系統改造在節能降耗、節能減排方面d)#2循泵工頻控制方式:(以下方式為“與”關(guān)系)對公司具有突出的貢獻其具有良好的經(jīng)濟效益。#2循泵1號變頻器出口刀閘分位參考文獻#2循泵1號變頻器入口刀閘分位] HARSVERT-A高壓變頻調速系統北京利德華福電氣技術(shù)有限公司#2循泵1號變頻器旁路刀閘合位2005。22變頻控制邏輯閃2] HARSVERT-A高壓變頻調速系統日常維護及注意事項.北京利德華#1、#2循泵以1拖2方式使用1號變頻器福電氣技術(shù)有限公司.2005#1循泵工頻運行方式]魏召剛工業(yè)變頻器原理及應用團電子工業(yè)出版社200(01)循環(huán)水泵啟動(dòng)允許條件:(以下條件為“與”邏輯陳乃評、吳玉林離心系四M北京機械工業(yè)出版社2003#循泵工頻控制方式作者簡(jiǎn)介:和占強(19850403-)吉林,本科,助理工程師,現工作于內蒙古循環(huán)水泵出口液動(dòng)閥門(mén)已關(guān)大唐國際托克托發(fā)電公司。