凝结水泵的变频调节.pdf

第 3 2卷第6期 2 0 1 0年 6月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c hn o l o g y V0 1 3 2 No 6 J u n 2 0 1 0 凝 结水 泵 的变频调节 陈永顺 ( 漳州市南一水 库管理局 ， 福建 南靖3 6 3 6 0 5 ) 摘要 ： 介绍 了凝结水 泵变频调 节节能原理 、 变频 器接线及保 护设置状况 ， 分析 了凝结水 泵变频调节 的优点及在实 际运 行 中存在 的问题并提 出了处理方法 ， 以达到降低机组运 行维护费用 、 节能减排 、 提 高企业的经济效益 和社会效 益之 目的。 关键词 ： 凝结 水泵 ； 变频 调节 ； 原理 ； 保护设置 中图分类号： T M 7 6 1 2 3 ： T K 2 2 3 5 2 文献标志码 ： B 文章编号： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 0 ) 0 6 0 0 6 5 0 2 随着 国家节能减排力度 的加强 ， 各火力发 电企 业也在逐渐提高节能减排方面的投人。考虑到机组 可能需要参与电网调峰， 凝结水泵多数情 况在截流 方式下运行 ， 浪费 了大量 的电能 ， 所 以， 很 多新建 电 厂在基建期就考虑对凝结水泵进行变频调节 ， 较 老 的电厂也有很多对凝结水泵进行了变频调节技术改 造 ， 将变频调节纳入分集散控制系统( D C S ) ， 由 D C S 进行逻辑控制 ， 取得 了很好的经济效益。 1 变频调节节能原理 多数 电厂的凝结水泵属于定速泵 ， 在机组运行 中， 其流量是由除氧器水位 自动调节 阀的开度来调 整控制 ， 以维持除氧器 、 凝汽器水位稳定 。若机组投 入 自动发 电控制 ( A G C) ， 负荷经 常波动 ， 凝 结水泵 的流量就会随着机组负荷波动 ， 调整 门的截流损失 将会很大 ； 同时 ， 系统管道阻力也会增大 ， 凝结水泵 的效 率会 降 低 ， 损 失 大 量 的 电能 ， 增 加 了机 组 的 煤耗 。 变频调 速装置通过改 变频率来改变 电动机转 速 ， 从而改变泵的出力 ， 可使电动机处于最佳运行状 态 ， 减少 阀门截流损失 ， 提高机组经济性 ， 以达到节 能减 排 之 目的 。 2 变频器接 线及保护设置 变频器电源一般接在高压厂用母线上 ， 典型接 线方式如图 1 所示。 凝结水泵功率较大 ， 按照设计要求 ， 一般 电动机 容量大于 2 0 0 k W 均需接在 6 k V或者 1 0 k V厂用段 ， 保护设置可根据设备生产厂家提供的综合保护装置 自行选择 ， 一般设置有过流 、 速断、 零序 、 低电压、 过 电压保护 ， 因为变频器是 比较 昂贵 的设备 ， 因此 ， 保 护设置 比较齐全。另外 ， 根据实际工作和运行需要 ， 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 2 0 5 在变频器上 、 下 口一般均需设置刀闸或者空气开关 ， 便于设备调试 、 检修 、 测量绝缘等， 防止损坏设备。 3凝结水泵变频调节 注意事项 ( 1 ) 变频器工作温度的控制。变频器 内部是大 功率的电子元件 ， 加上移相变压器发热 ， 变频器总发 热量特别大， 而功率电子元件和控制部分受 温度影 响大 ， 实际使用中由于现场环境温度过高引起 的设 备故障 比例较大。一般要求 现场温度为 0 4 0 ， 但为了保证工作安全 、 可靠 ， 使 用时应 留有余地 ， 最 好控制在 3 5以下并设计好冷却系统 ， 防止局部过 热。根据改造经验 ， 变频器可采用安装空调 、 安装风 道和水冷几种散热形式 ， 安装空调的优点是 可以保 证室 内环境清洁 ， 设备积灰少 ， 但可靠性差 ， 空调费 用及运行费用高 ， 一般 1 0 0 0 k W 的变频器需安装 2 台大功率空调 ( 每 台功率约 2 4 k W) 。风道散热成本 低 ， 可靠性高 ， 散热效果 良好 ， 但不能用 于现场 比较 脏和灰尘大的环境 。用水冷 系统效果最佳 ， 对功率 特别大的变频器可选用水冷方式 ， 但辅助系统较多 ， 安装复杂。 ( 2 ) 无论是采用一拖 一还是一拖二 的形式 ， 在 调试过程 中， 需要验证变频器跳闸情况下另一 台联 锁启动后能不能保证此过程 中凝汽器 、 因为 除氧器 水位不出现异常 ， 除氧器 、 凝汽器水位异常会造成机 组跳闸。也就是说 ， 必须检验凝结水泵响应速度 ， 尤 其在电气一次 回路或者控制 回路进行改造的项 目， 如果响应速度过慢肯定是不能满足要求的。 ( 3 ) 工频在满负荷情况 下 ， 可能会 出现变频器 输 出过电流 ， 造成变频器过流保护动作跳 闸， 导致另 一 台凝结水泵联锁启动 ， 如徐州发 电厂 1 、 2机组 凝结水泵变频改造后 ， 变频器 经常在满负荷情况下 输 出过电流 ， 检查发现工频下 变频器输 出电流 比输 入 电流大 2 03 0 A， 故有可能造成变频器过 负荷 。 变频器柜是由厂家整体发货 ， 经热控和电气二次相 6 6 华 宅袭 第 3 2卷 壹 J l 、 f 1 、 ： 、 、 擀 褰 ；束T 束T串 束r 串 圭 串 串 串 串 串 圭 $ $ 圭 串 念 1 0 B BB 0 1 1 0 B B B O 2 1 0 B B B 0 3 1 O BB B 0 4 l O BB B 0 5 1 O BB B 0 6 1 0 B B B 0 7 I O B B B 0 8 1 0 BB B 0 9 l O B B B O 1 1 0 B B T 0 l l 0 B B B 0 3 1 O B B B 0 4 l 0 BB B O 5 1 O HT F 3 0 G T o o 1 V G个 o o 3 GT O 0l V GT O 0 1 V GS O O l A P 0 0 1 2 7 5 0 k W 2 2 0 0 k W 3 8 0 0 k W 2l 0 0 k W 1 2 5 0 k W 4 2 0 0 k W 1 A 1 A l A 1 A 3l l A 4 42A 23 4A 1 42A 47 6A 6 ， 0 1 0 1 4O o o ， l A 6 ， 【 】 1 O 1 6 O 1 0l 4O O 0 ， 1 A 5 0 0 1 A 4 0 0 ， l A 6 0 0 1 A 3 o o 1 A 2 o o ， 1 A O 5 A O 5 A O 5 A 31 5 0A 3l 5 0 A 1 2 5 0A l 2 5 0 A 1 2 5 0A 1 2 5 0A 1 2 5 0A l 2 5 0A 6 k V 6 k V 6 k V 6 k V 6 k V 1 B 凝 1 B 1 B 1 B # l 1 B段 1 B段 l B段 1 B段 l B段 循环 结 引 送 机组 备用 备用 母线 备用 工作 水泵 水 风 次 风 增压 电源 电源 P T 电源 电源 泵 风机 进 线 进线 进线 进线 变 机 风 机 频 机 P T 开关 P T 开关 器 图 1 变 频 器 电 源 接 线 不 意 图 关人员研究决定 ， 在变频器输出端改用宽频 的电流 ( 1 ) 变频调节特性 非常好 ， 灵敏度高 、 响应快 、 互感器 ， 改造后输入 、 输出电流基本一致。 动作迅速 、 在给定值 附近调节 ， 其微调作用功能强。 ( 4 ) 环境 温度变化较大 时， 变频器 内部 易出现 大偏差时 ， 快速动作、 响应时间短 、 调节速度快 ； 小偏 结露现象 ， 如停机保养后开机 ， 其绝缘性能就会降 差时 ， 动作要缓 ， 不要超调 ， 具有极强微调功能。 低 ， 甚至可能引发短路事故 ， 这是变频器在长期运行 ( 2 ) 机组参与电网调峰时， 凝结水泵在不同转 中需特别注意的地方。停机后 ， 需 防止温度过低而 速下运行 ， 凝结水的流量变化响应机组负荷变化 ； 将 使设备受潮 ， 特别是使用空调制冷系统时更应注意。 变频器控制纳入 D C S后 ， 除氧器 、 凝汽器水位便 于 ( 5 ) 对于新投入或者技术改造的凝结水泵变频 维持稳定。 器在调试过程中， 应该做 节能测试 、 变频器效率测 ( 3 ) 节能效 果显著。 目前 ， 系统 内绝大多数机 试 、 谐波测试 、 电动机线 圈温度 轴N ? ZN 振动测 组长期不满发且在低负荷情况下使用变频调节， 效 试 ， 该测试对于技术改造 的项 目尤为重要 ， 因为技术 果更为明显 ， 且已在很多电厂得到实践检验。 改造项 目本身牵扯的内容就很多， 很可能在安装 、 调 ( 4 ) 凝结水泵 变频调节 后 电动机启 动特性 较 试过程中暴露问题( 如容量不匹配等 ) 。 好 ，可实现电动机软启动 ， 减小启动 电流 ， 减少对厂 ( 6 ) 变频器频率调整设置范围需要适 当。各厂 用电母线电压和管路设备的冲击。 应根据 自己厂的实际情况设置合理的变频范围。理 论上变频的线性范围是 0 1 0 0 ， 但实际上还需 要考虑泵体本身气蚀 、 凝结水泵出口压力等问题 ， 因 此 ， 保证凝结水泵变频安全 、 经济 、 稳定运行 的前提 是设置合适变频范围， 这个过程可以在变频器投人 调试期间完成。 ( 7 ) 在有些情况下 ， 需对转 速信号增加短延 时 滤波以抗干扰 ， 防止实际指令与反馈偏差过大。 4 凝结水泵变频调节 的优点 凝结水泵变频调节改造后的投运效果及其他 电 厂的运行经验表明， 凝结水泵变频调节有以下优点 ：