大功率变频技术在电厂中的应用[1].doc

華潤電力2012年节能与可靠性管理專業会交流資料彙編 大功率变频技术在电厂中的应用王晓冬（徐州华鑫发电有限公司）【摘 要】：在不断挖掘节能潜力的要求下，在大功率变频技术迅速发展的条件下，大功率变频设备已经较多的应用到火电厂主要辅机中，如：凝结水泵、一次风机、引风机等。华鑫已经成功的进行了凝结水泵和一次风机的变频改造，在降低厂用电率方面效果显著。【关键词】：变频器、厂用电率、凝结水泵、一次风机。0 引言我司2台330MW机组，设计上每台机组正常运行时两台一次风机和一台凝结水泵运行。当负荷变动时一次风量通过风机入口静叶调节、凝结水通过除氧器上水调门调节，此运行方式节流损失大，很不经济，另外设备启停时冲击电流大，影响设备使用寿命，增加系统扰动，不利于机组稳定运行。1 变频装置的选型1.1在节约投资和保障安全稳定运行的前提下，通过调研最终确定的方案为：凝结水泵采用一拖二方式，即配置一台变频器，正常运行时一台变频运行，另一台工频备用，运行一个小修周期后通过更改一次接线使原工频凝泵变到变频工况，两台凝泵运行状态交换；一次风机采用一拖一方式，正常运行时两台一次风机均变频运行。1.2我司选用的是ZINVERT系列智能高压变频调速系统，由广州智光电气有限公司生产1.3一次接线示意图变频器设置手动旁路，在变频器故障时，可切至工频位继续运行，减少对机组的负荷和安全影响。如下图所示，变频调速系统位于6kV进线开关与电动机之间，工频、变频切换就靠操作K1、K2闸刀来实现。2 变频器的构成高压变频调速系统整体结构上由整流变压器、功率逆变柜、控制柜及旁路柜组成，如下图。旁路柜 变压器柜 功率逆变及控制柜旁路柜：实现变频检修时电机直接投切至工频电网，恢复改造前运行模式，通过手动切换功率逆变柜：实现低压单元交直交变频输出电压的叠加，高压再生变压器柜：内装特种干式移相变压器，实现高压电源的切分，降为相互独立的低压电源，实现多重化整流3 场地改造凝泵变频柜装在6KV开关室，原留有备用位置，不需要另扩建，空调使用原开关室的空调不需要另装；一次风机变频柜安装在一次风机边上新建的一次风机变频小室内，位置靠近一次风机，节约电缆；设计三台空调，根据环境温度及时增减空调机数量，在冬、春季节通常开1台空调，在夏秋季节需要开2台或3台空调。4 采用变频器的优点4.1无冲击启动：电机直接启动时的最大启动电流为额定电流的7倍；星角启动为4到5倍；电机软启动器也要达到2.5倍。仔细观察变频器起动的负荷曲线，可以发现它基本没有启动冲击，电流从零开始。4.2降低噪音：采用变频器后，设备转速降低，运行噪音大幅度下降，效果明显4.3节能效果显著：采用变频器运行后，厂用电率下降明显，节能效果显著5 使用变频器后工况分析5.1凝结水泵：工频状态运行时电流平均87A，变频运行后300MW时70A，210MW时31A，225MW34A.一次风机：工频状态运行时电流平均110A，变频运行后300MW时89A，210MW时61A凝泵工频运行时的平均功率：1.732*6.11*87*0.85=782.57（KW）一次风机工频运行时的平均功率：1.732*6.11*110*0.85=989.46（KW）3月2B凝泵变频运行数据负荷（MW）凝泵电流(A)母线电压(kV)运行功率因数运行功率(kW)对应工频运行功率(kW)210316.130.98322.55782.57225346.130.98353.76782.57250476.110.98487.43782.57270516.110.98528.91782.57285616.110.98632.62782.57305726.050.98739.37782.57320726.050.98739.37782.57凝泵变频平均功率：（322.55+353.76+487.43+528.91+632.62+739.37+739.37）/7=543.43（KW）凝泵变频数据转换成直观图如下：3月一次风机变频运行数据负荷（MW）一次风机电流(A)母线电压(kV)运行功率因数运行功率(kW)对应工频运行功率(kW)210616.130.98634.69989.4620656.130.98676.31989.46250706.110.98725.96989.46270 746.110.98767.44989.46285816.110.98840.04989.46305896.050.98913.94989.46320906.050.98924.21989.46一次风机变频平均功率：（634.69+676.31+725.96+767.44+