xx电厂2号机组给水泵组变频改造自评价报告

XX电厂2机组给水泵组改造自评价报告一、项目实施背景潘三电厂每台机组给水泵按2100额定容量设计，给水泵采用液力偶合器调速运行的方式。液力偶合器的效率与勺管开度（或转速）比成11线性函数关系，即在勺管开度为100时效率接近1，勺管开度减小效率随之变小。这种方式在电厂变负荷运行时，液力偶合器效率也随之变化，在负荷较低时泵的效率也相应降低。我厂年平均负荷率为70左右，可以看出现有的给水泵运行方式运行很不经济。尽管不同型式和不同配置的主给水系统都能满足电厂的运行需要，但作为电厂的重要辅机系统，其投资和运行维护的经济性是不同的。利用高压变频调节技术实现汽轮机组给水泵调节，取代液力偶合器调节，不仅可以达到初投资节省，而且系统结构简单，运行及维护经济，达到很好的节能效果，技术上是可行的。给水泵电动机实现了真正的软启动、软停车，变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，峰值电流和峰值时间大为减少，可消除对电网和负载的冲击，避免产生操作过电压而损伤电机绝缘，延长了电动机和水泵的使用寿命。变频器设置共振点跳转频率，可以避免水泵处于共振点运行的可能性，使水泵工作平稳，轴承磨损减少，启动平滑，消除了机械的冲击力，提高了设备的使用寿命。由于低负荷下转速降低，减少了机械部分的磨损和振动，延长了设备检修周期，可节省大量的检修费用。给水泵是火力发电厂中耗电量最大的一类辅机，提高水泵运行效率，降低水泵的电耗，对于降低厂用电率，提高电厂经济效益有明显的效果。电动机变频调速是利用变频装置作为变频电源，通过改变异步电动机定子的供电电源频率F，使同步转速N1变化，从而改变异步电动机转速N,实现调速的目的。其原理是对于水泵来说，流量Q与转速N成正比，扬程H与转速N的二次方成正比，而轴功率P与转速N的三次方成正比，它们之间的关系变化水泵转速N运行频率FHZ水泵扬程H轴功率P节电率100501001000904581729271804064512488703549343657603036216784上表可看出，用变频调速的方法来减少水泵流量进行节能改造的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。二、项目实施方案在1机组给水泵变频改造的基础上，2机组采用了变频一拖二的接线方式，即在原给水泵组系统不变的情况下，增加一台与给水泵电动机配套的高压变频器实现给水泵的变频调速。一台变频装置带两台电机，变频器可以分别带任一给水泵电机变频运行，另外一台给水泵电机工频运行。给水泵实现变频一拖二的办法是,从给水泵断路器负荷侧与变频器电源侧配置两个隔离开关，变频器输出侧配置两个隔离开关，分别与给水泵电动机输入端工频并接，实现通过切换的变频一拖二运行方式。既便于给水泵的定期切换运行，又便于互相备用。正常运行方式为变频调速泵运行，两台泵可定期自动切换变频调速运行。改造后接线方式如下图闭锁功能的实现手动旁路柜中，共有6个高压隔离开关，为了确保不向变频器输出端反送电和合环运行，各隔离开关相互闭锁；当QS1、QS3闭合时，QS2、QS4、QS5断开，禁止闭合；当QS2、QS4闭合时，QS1、QS3、QS6断开，禁止闭合；QS5闭合时，QS1、QS3断开，禁止闭合；QS6闭合时，QS2、QS4断开。旁路柜必须与上级高压断路器QF连锁，旁路柜隔离开关未合到位时，不允许QF合闸，QF合闸时，绝对不允许操作隔离开关，以防止出现拉弧现象，确保操作人员和设备的安全。合闸闭锁将变频器“合闸允许”信号与旁路柜“工频投入”信号并联后，串联于高压开关合闸回路。在变频投入状态下，变频器故障或不就绪时，上级高压开关（断路器QF）合闸不允许；旁路投入状态时，合闸闭锁无效。故障分闸将变频器“高压分断”信号与旁路柜“变频投入”信号串联后，并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下，当变频器出现故障时，分断变频器高压输入；旁路投入状态下，变频器故障分闸无效。三、项目实施后的效果1、改造后经济效果分析我厂给水泵电机型号YKOS38002额定电压6KV额定功率3800KW额定电流419A额定转速2983转/分功率因数0906冷却方式水空冷厂家上海电机厂2机给泵变频改造前电耗率日期2机发电量（KWH）2机给泵耗电量（KWH）2机给泵耗电率（）2014/12/1126370144552132092014/12/142100912399421902014/12/182495040502332012015/01/1326089728505601942015/01/1725376544512162022015/01/232240236844991201由上表可以看出，作为我厂功率最大的电动机，在实现2机给泵变频改造之前，2机给泵日电耗率约在2左右。改造后的电耗率日期2机发电量（KWH）2机给泵耗电量（KWH）2机给泵耗电率（）2015/05/2921161472330561562015/05/3120516736326161592015/06/0222512768355531582015/06/0320273856295031462015/06/042014800314041562015/06/06213403232541152由两表对比可以看出，2机给泵实现变频改造后，日耗电率均值降至155，尤其是2炉A侧一级减温水调门卡涩，开度维持在35左右，对给水流量有节流作用，增加了给泵电耗的情况下，2机给泵变频器的节电效果还是非常显著的。2机正常运行时日发电量在200多万KWH，较改造前，每日可节省电量200万0451万KWH，每月节省电量约30万KWH以上，经济效益极其可观。按上网电价042元/KWH,年发电小时6200小时（2014年2机组年发电小时6232小时）计算，一年可节约发电成本108万元。给泵变频改造总投资208万元，两年即可收回成本。2、改造后冷却效果负荷（MW）环境温度（）变频器变压器温度（）变频器柜体温度（）工业水温度（）8027322627803033273085283428289029352829952836282810029392929以上数据表明，2机给泵变频器改造后，采用空水冷，在目前的环境温度下，变频器室内温度及变压器温度、柜体温度均能得到有效的控制，变压器温度和柜体温度上升幅度较小，预计在迎峰度夏期间，变频器能够经受住高温高负荷的考验。四、经验介绍及存在问题改造后变频带载调试时给泵差动保护误动跳闸。与1机组给泵变频运行方式不同，2机组给泵运行方式为变频为一拖二。两台给泵可以实现运行方式的在线切换，但给泵对应的差动保护需进行投入或退出调整，否则可能会造成差动保护误动或无差动保护运行。针对这一问题，已经制定措施并形成文件下发至各个部室，要求发电部在进行给泵送电时需将对应的差动保护要求列入到操作票中，设备管理部负责保护投退的具体实施。为避免退出差动保护时出错，利用保护装置设有两个定值区的特点，将其中一个定值区设为差动保护区，另外一个定值区设为非差动保护定值区，退差动保护时仅需要将定值区进行切换即可，达到简单方便安全的目的。给泵变频器冷却系统设计存在缺陷。2机组给泵变频器冷却系统是参照1机组给泵变频器冷却系统设计的，冷却器的冷风出口在变频器单元模块柜和变压器柜的正面，但实际2机组给泵变频器单元模块柜的吸风口在柜的后面。这样冷却器的实际冷却效果将达不到预期的效果。运行中需加强对变频器工作温度的监视。另冷却器冷却水管路的操作阀门及表计的安装位置不理想，既不便于操作也不便于监视。五、总结评价2机组给水泵组通过变频改造后节电效果明显，经济效益可观。与1机组给水泵组变频改造比较，2机