循环水泵电动机双速改造在600MW机组中的应用

第35卷第2期四川电力技术,No.2SichuanVol. 35 ,No.,22012年4月Sichuan Electric Power TechnologyApr. ,2012循环水泵电动机双速改造在600MW机组中的应用李继忠(安徽阜阳华润电力有限公司,安徽阜阳236158)摘要:交流电动机的调速方法很多 ,有变频调速、改变磁极对数调速、改变转差率调速、转子回路(绕线式)串电阻调迷等等。其中改变磁极对数调速因改造费用低、维护运行保养方便、可靠性高等优点被越来越广泛应用。关键词:电动机;双速;循环水泵;节能Abstract:There are many speed control methods for AC motor, such as variable - frequency speed control, speed control bychanging the number of pole pairs , speed control by changing the slippage , speed control with resisance series - connected inwound rotor circuit and so on. Among them, the speed control by changing the number of pole pairs has been widely used be-cause of its low transformation expense, convenient maintenance and operation and higher reliability.Key words :eletrie motor; double - speed; circulating water pump; energy conservation中图分类号:TM303文献标志码:B 文章编号 :1003 - 6954(2012)02 -0065 -05台循泵供冷却水量偏少,而3台循泵机组供给又偏多0前言的现象。考虑将循环水泵电机由单- -转速改为双速，在四季环境温度变化时,通过改变循泵电机转速和几随着电力行业竞争的加剧,发电厂节能降耗的压台循环水泵不同转速组合的运行方式,既可满足运行力越来越大,600MW机组电能消耗的60%~70%是需要,又可实现节能的目的。被电动机消耗的,因此对电动机的节能运行要求越来循环水泵是长沙水泵厂生产的88KLXA-26型越高。近年来鼠笼型异步电动机调速运行应用很广混流泵,电机型号为YKKL3600 - 16/2150(3 600泛,调速方式也比较多,其中双速改造因改造费用低、kW,6kV,372r/min,由湘潭电机股份有限公司制维护运行保养方便、可靠性高等优势被越来越认可。造) ,2009年8月委托西安热工研究院对公司机组进此方法仅改变定子绕组的接线方式,不添置和改变任行了冷端试验,试验后认为循环水泵进行双速改造是何设备,即可达到两种速度。在改造设计时以高转速可行的。档为基本极,进行对称轴线优化,把电动机在16极和根据电动机转速公式n=(1-s)90f18极的绕组引线全部引出,在电动机中性点接线盒'p旁重新设置-一个双速切换的端子箱,通过改变接线端其中,p为电动机极对数;s为转差率。子连接片的位置,即可改变电动机的极数,从而达到改变电动机的极对数P即可改变电动机转速,将改变转速实现节能运行的目的,而整个电气系统不需电机的16极改为18极,转速相应地变为330 r/min。变动。根据泵类流体定律,改变泵的转速,泵的效率近似不变,其性能近似关系式为1改造原理及节能潜力估算Q,/Q2=n/n2, H,/H2=(n/n2)*, P,/P:= (n/n2)'。安徽阜阳华润电力有限公司(简称为公司,下Q、H、P.、Q2、H2.P2分别表示在转速n,和n2同)总装机容量2x600MW,每台机组配置两台循环情况下水泵中国煤化工区。根据公式，水泵,出口节门采用蝶阀,只有全开全关两个位置。当电动机的转TYHCNMHG系下降,扬程机组运行中,不同季节的凝汽器供水量只有依靠增减成平方关系下降.泵的轴功率成3次方关系下降,因循环水泵的台数来调节。在春、秋、冬季节会出现2此电动机改造后有功功率消耗会大幅度下降。.65..第35卷第2期四川电力技术Vol. 35 ,No.22012年4月Sichuan Electric Power TechnologyApr. ,20121.1 降速后单泵工作点的确定(以2A循环水泵为 性尤为重要。2号机组2A循环水泵降速后与2B循例)环水泵(定速)并联运行的工作状态,见图2。根据2A循环水泵的实测性能曲线,结合2号机组循环水系统的实际阻力特性,计算得出循环水泵降号忽阡水系纲功战饰3监起绅性速后的性能工作点,见图1。2号机组晖水渠单渠局行工作点“F单要低速坪圈2循环水泵一高速- -低速并联运行状态10000 20000 00000000000070000000从图2中看出,循环水泵- -高速一低速并联运行的工作点为:并联流量67 600 m'/h、扬程26.8 m(图.圈12 号机组循环水泵降速后的工况点中A点)。此时低速泵的流量约为29 200 m'/h、扬图1为2号机组2A循环水泵降速(转速由370程为 26. 8 m(图中B点) ,具体并联特性见表2。r/min降为330 r/min)后的运行工况点,转速降为表2循环水泵高低速并联运行工况确定330 r/min后,根据循环水系统的阻力特性曲线计算2B高速2A低速出此时的循环水泵的运行工况点为:工作流量37 500并联运行工作点2A.2B并联2A泵(低速)2B泵m'/h扬程18.4 m。单泵低速(330 r/min)运行和高流量/(m'●h") 67 60029 20038 400扬程/m26.8速(370 r/min)运行相比较,能降低电动机功率约26.效率/%80.579.57% ,见表1。在冬季循环水温较低(低于15 C)、负荷低于轴功率/kW6 1523513400 MW的情况下,选择- -台循环水泵进行高低速改电动机功率/kW657928223 758造,可以进一步降低厂用电率。在循环水系统阻力特性下,循环水泵-高速与一衰1循环水泵降逮后的节能效果低速并联运行是可行的,能保证低速泵的运行稳定性单泵工作点低速和安全性。只有在循环水系统阻力接近或超过33 m时,低速循环水泵会空转或呛水现象,危害泵的安全。转速/(r. min-')37033流量/(m' .h")44 27637 5002改造要 点及措施19. 8618.434252 510(1)电动机改造后极对数由8改为9,额定功率69.774.4由3600kW变为2600kW，额定电流由444A变为3 6632 684333A,功率因数由0.83变为0.795,额定转速由372节约厂用电/kW979r/min变为331 r/min, 定子绕组接线由4Y改为2Y/节电率/%26.7△接法。由于电动机改造后低速运行时的接线方式1.2 降速后运行安全性分析为△接法,综合保护装置中的“差动保护”将被退出，2号机组一台循环水泵降速运行后,在循环水系另外在每次的高低速切换运行时,由于功率及接线方统单元制运行条件下,2号机组的循环水泵可能的运式的变化综合保护装罟参数均需重新修改。中国煤化工行方式有:单泵低速运行、单泵高速运行、1台高速和(2)电动公号原定子槽数、THCNMH G1台低速并联运行、2台高速并联运行4种方式。单绕组线规和匝双、按线力式寺,里新政计电动机定子台循环水泵降速后与另外- -台定速泵并联运行安全绕组,重新确定绕组上述参数，新定子绕组兼顾高低●66..第35卷第2期四川电力技术.Vol.35 ,No.22012 年4月Sichuan Elctric Power TechnologyApr. ,2012速性能。3.1电动机低速空载 运行(3)定子绕组拆除、制造、嵌装,采用真空压力浸检查电动机电源引线.中性点引线、加热器引线、漆( VIP工艺)。TA二次引线、温度测点引线连接正确;电动机高低速(4)直阻、绝缘、直流耐压、交流耐压定子铁耗切换端子箱内连接片为低速连接方式;电动机综合保温升试验及整机试转。护装置参数重新设定,电动机二次额定电流(Ie)项由(5)电动机的高压引线和中性点引线盒均不变,4. 44改为3.33,所有差动相关控制字选择“退出”，在中性点引线盒旁单独设立-一个高低速切换箱,电动差动保护出口压板退出;将循环水泵启动允许条件置机高低速运行的选择,只需改变切换箱内连接片的连“1”,将2A循泵出口门强制“关" ;将就地蝶阀控制柜接方式即可(电动机需停电),图3为接线箱内两种上蝶阀控制方式切到“就地"方式,并在控制柜上挂不同的连接方式图。“设备调试,禁止操作"临时标示牌，核实蝶阀处于关四国一回Q四国团-①闭位置;1、2号机循环水联络门关闭;电动机送电并启动运行;电动机运行4 h,间隔30 min测试电动机①-②一@自电流、振动、温度等参数。回回②-◎3.2电动机高速空载运行❺一⑥⑥-回回①⑥回电动机高低速切换端子箱内连接片改为高速连四一國回面囤囤一回接方式;核对电动机中性点TA二次线连接的正确性;电动机综合保护装置参数重新设定,将电动机二@3-②回②次额定电流(le)项由3.33改为4. 44,所有差动相关0-⑤一回自◎控制字选择“投人”,差动保护出口压板投人;将循泵囪⑦-四⑨⑦回启动允许条件置“1" ,将2A循泵出口门强制“关”;将离魂连揍18个连片低魂涟揍9个连片就地蝶阀控制柜上蝶阀控制方式切到“就地”方式，.并在控制柜上挂“设备调试,禁止操作"临时标示牌,.圈3高低速切换箱内端子连接圉(6)电动机改造前接线方式为4Y接法,改造后核实蝶阀处于关闭位置;电动机运行4h,间隔30min高速接线方式为2Y接法,低速接线方式为O接法,测试电动机电流、振动、温度等参数。3.3电动机高 速带泵运行接线方式完全不同。电动机找中心并连接对轮;解除循环水泵启动允许条件置“1”,恢复正常运行方式;将就地蝶阀控制3改造后调试柜上蝶阀控制方式切到“远方”控制方式,将控制柜上挂“设备调试,禁止操作"临时标示牌去除;1.2号机循环水联络门关闭;电动机送电并启动;测试电动nm门↓中国煤化工改黄按线$7挨祛改渔后低流按螭0接锤MHCNMHG圈4双速改造前后定子绕组原理图.67.第35卷第2期四川电力技术Vol. 35 ,No.22012 年4月Sichuan Electricower TechnologyApr. ,2012社,2010.参考文献作者简介:[1]° CB 1032 -85 ,三相异步电动机试验方法[S].李继忠(1978),男,工程师,从事发电厂电气设备的维护、2] 7. 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An Imple-成时间差得17 μs, 而合并单元是按照250 μs的周期mentation of IEEE 1588 over IEEE 802.11b for Synchroni-接收数据,所以平台实现的同步对时指标远远满足要zation of Wireless Local Area Network Nodes[J]. lEEE求。Transactions on Instrumentation and Measurement, 2007 ,23<2): 1632 - 1639.3结语[10] Anecqg Mahumod and Feorg Gaderer. Timestamping for IEEE1588 based Clock Synchronization in Wireless LAN[J]. Inter.提出了一种基于FPGA和ARM处理器协同工作national IEEE Symposiumn on Precision Clock Synchronizationfor Measurement, Control and Cormmunication Brescia, 2009,的智能变电站全场景实验硬件平台方案。经实验验21(1): 12-16.证,该套硬件平台能准确接收和发送数据,无线同步对时效果达到20μs以内,为智能变电站二次侧继电吴杰(1986),男,硕士研究生, 研究方向为电力系统广保护试验新方法提供了一种可操作的硬件平台。域测量与控制;黄琦(1976),男 ,教授博导,研究方向为电力系统控制、电力系统分布式计算、电力系统通信及超导直流输电;[1] Q/CDW 383 - 2009 ,智能变电站技术导则[S]. 2009:4井实(1980),男,博士研究生,主要研究方向为电力系统广域测量与控制;[2] IEC 61850,Communication Networks and Systems in Sub-王彪(1985),男,硕士研究生,主要从事电力 系统分析stations[S].与仿真计算工作;3] IEC 60044 - 8, Instnument Transfommers Part: Elctronic张华(1985),男 硕士研究生,主要从事电力系统分析Current Transormers[S].与仿真计算工作。[4] 张明珠,邹欣沽基于FPGA & ARM9合并单元的研制(收稿日期:2012-03 -01)[J].电力系统保护与控制,2010(9): 84 -87.中国煤化工MYHCNMHG.69.