循环水泵变频的研究与应用

中文信息唇第204期工翟故木与设各Chinese Information2014平12和循环水泵变频的研究与应用和占强内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司,内蒙古托克托县010206犢要:本文通过对循环水泵工频、变频运行的优缺点的分析,引入循泵变频,对循泵变频控制的DCS逻辑实现进行了详细说明,新增的变频方式控制的循环水泵,可靠性较高,不但能保证循环水泵出口压力还能在最大程度上节省电能消耗符合了节能减排的宗旨提高了机组的安全性和经济性。关键词:循环水泵变频节能降耗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中图分类号:TU831文献标识码:B文章编号:1003-9082(2014)12-0314-02、泵改造为变频控制的目的在每个功率单元输出端之间并联旁路电路,当功率单元故障时,封锁目前国内的许多电站循泵都没有增加变频控制系统转速为工频运行对应功率单元IGBT的触发信号然后让旁路SCR导通保证电机电流能状态循泵转速固定在一个转速上这种方式循环水出口压力较高循环水通过仍形成通路。流量也较高远远超出了单元机组要求的循环水使用量,极大地浪费了水34给定信号掉线时,可按原转速继续运转。资源及宝贵的电能资源。不利于国家集团公司的节能降耗节能减排的号通过程序实现。当远程模拟给定信号掉线时,变频器可存储掉线前的召。电机启动冲击大减少电机寿命控制性能差。为改变这种落后的控制运行转速保持变频器输出转速稳定。方式我公司提出将循环水泵控制方式改造为变频控制方式。循泵此种新35来电自启动功能型的控制方式是一种极合理的使用电能的控制方式,不但能满足循环水出通过程序实现。高压短时(20秒以内)失电恢复后变频器控制器能够口压力及循环水流量的要求还能较大地节省水资源的损耗极大地节省自动查找电机的速度变频器自动启动恢复失电前运行状态从而实现电电能的损耗。机的平滑启动。、泵变频控制系统36飞车启动功能1变艇调速原理飞车启动是考虑电机还在旋转状态的情况下,启动变频器时变频器控制按照电机学的基本原理,电机的转速满足如下的关系式:器自动查找电机的速度,从而实现电机平滑启动的功能。通过程序实现。n=(l-s60=n0°(1-s综上变频器的控制特点有效地克服了工频运行时的不足,能够减小(P:电机极对数;f:电机运行顺率;s滑差)起停时对系统的冲击起停时通过控制循环水泵的转速能够使水压平缓从式中看出,电机的同步转速0正比于电机的运行频率(0=60Hp,的变化。可提高设备的使用寿命电机的谐波损耗大大的减少消除了由此由于滑差s一般情况下比较小(~005),电机的实际转速n约等于电机的引起的机械振动减小了轴承和叶片的机械应力同步转速m0,所以调节了电机的供电频率f就能改变电机的实际转速。电三、环水泵变的总体设计思路与要求机的滑差s和负载有关,负载越大则滑差增加,所以电机的实际转速还会托电公司5、6号机组为三期单元机组,共用三台循环水泵,78号机随负载的增加而略有下降。组为四期单元机组,共用三台循环水泵要求如下2循泵变艇器系统结构及原理1硬件要求我厂三四期机组循泵变频器系统结构为单元串联多电平拓扑结构,组#】、#2循环水泵“一拖二”使用#变频器,#3循环水泵“一拖一”使用成为移相变压器功率模块、控制器。#2变频器。输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压各副边绕组在2控制是辑设计要求绕制时采用延边三角接法相互之间有一定的相位差。这种多级移相叠加2I针对变频器,DCS只提供变频器的手动启停指令所有针对变频器的整流方式,消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流可以大大改的联锁动作均由变频器本身或由就地电气硬回路实现。DCS的联锁开关操善网侧的电流波形使变频器网侧电流近似为正弦波使其负载下的网侧作主要针对循泵6KV开关。功率因数达到095以上。22变频工作方式下:循泵6KVv电气开关控制由操作员远程手动合每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电闸变频器逻辑负责发送启动和停止变频器的控制指令,实现对变频器的每个单元的U、输出端孑相互串接而成星型接法给电机供电。无须控制;DcS发变频器停止指令时停变频器但不联锁跳开循泵6KV电气输出滤波器电机不需要降额使用可直接用于旧设备的改造同时电机开关的谐波损耗大大减少消除了由此引起的机械振动,减小了轴承和叶轮的23工频工作方式下:通过对循泵6KV电气开关的操作直接实现循泵机械力的启动、停止控制。柜内还附带输出电流和电压检测功能每一个功率单元相当于一台交24当发生保护跳闸和联锁停止信号时,DCS将直接发送指令至6KV直-交电压型单相低压变频器。开关柜,进行跳闸动作。3循泵变频器结神特点及要求25变频器故障跳闸后,电气回路中以硬接线方式实现6kv开关联锁31主电源掉电时,3秒内不停机满足母线切换的需要跳闸同时DCS发出6KV开关分闸指令实现6kv开关联锁跳闸。32控制电源掉电时不会停机可以用UPS供电继续运行30分钟左右26变频器就地事故按钮动作后,由电气回路中以硬接线方式实现33配置单元旁路功能在局部故障时不停机。6kv开关联锁跳闸。第204潮中文信息2014牛12潮Chinese information工翟故木与设鲁27循泵变频运行循泵出口压力低(定值待和发电部汽机专业做试验入口阀已开定出,暂定0235MPa)优先升该循泵转速至工频最大转速。出口联络门开对于B泵至少有一个联络门开)28循泵变频运行时若发出联启备用工频泵条件,优先升两台变频器循环水泵的联锁启动条件(以下条件为“或”逻辑)带循泵至最高工频转速。前提:#循环水泵投入工频备用29循泵变频运行循泵出口压力低(原工频方式定值025MPa,新定运行中的循环水泵跳(6kv开关跳开)(保护跳联锁跳条件)联启备用直待和发电部汽机专业做试验定出暂定023MPa),延时2s,联启备用工循泵运行泵的出口压力低于025MPA210循泵出口母管水压低报警(新定值需要调试时和发电部及汽机专就地手动事故按钮跳循泵或#3循泵业做试验得到,原定值028MPa暂定028MPa)(软光字)。循环水泵的联锁停止条件:(以下条件为“或”逻辑)211循泵变频器转速指令由运行人员手动输入,汽机专业和电气专业循泵工频方式已运行15s液控蝶阀关信号来经过计算暂定最低转速为526m,最低转速限制定值需要调试时和发电部#1循泵变频运行方式:及汽机专业做试验得到。#1循环水泵6KV开关合闸允许条件:(以下条件为“与”逻辑)212变频泵切至工频泵,当变频泵需要停运运行人员手动将变频泵#1循泵变频控制方式升至工频转速。然后启动备用工频泵停止变频泵,完成切换过程213工频泵切换到变频泵,启动变频泵升至最高转速停止工频泵,完循泵启动允许条件成切换#循泵1号变频器输出6KV开关合闸允许信号四、泵变频系统控制辑实现#1变频器带#循泵时启动允许条件1硬件实现案#1循泵变频控制方式对循环水泵变频改造遵循“最大可靠性,最有经济性”的原则,为#1#1循泵6KV开关已合循环水泵进行“一拖二”改造,其中一台循泵变频运行,另外一台工频备1号变频器已准备好下图为变频方案示意图1号变频器控制在远方位(为“1”)号变频器无故障信号(综合)循泵启动允许条件#1循环水泵的联锁启动条件:(以下条件为“或”逻辑)前提:#1循环水泵投入工频备用运行中的循环水泵跳(dkv开关跳开)(保护跳联锁跳条件)联启备用循泵2变频逻辑设计运行泵的出口压力低于(变频方式联启暂定023MPA)21循泵变频与工频运行方式的判断就地手动事故按钮跳#2循泵或#3循泵#1变频器进口刀闸、出口刀闸、旁路刀闸均由运行人员就地手动控1号变频器或2号变频器外部跳闸(运行循泵为变频运行方式),联备制,DCS中获取其刀闸合分位置反馈。用循泵(a)#1循泵变频控制方式:(以下方式为“与”关系)循环水泵的联锁停止条件:(以下条件为“或”逻辑#1循泵1号变频器出口刀闸合位循泵变频方式已运行15s液控蝶阀关信号来#1循泵1号变频器入口刀闸合位#1循泵变频方式运行,1号变频器故障(2取2)#循泵1号变频器旁路刀闸分位五、结束语(b)#循泵工频控制方式(以下方式为“与”关系)我厂三四期机组循环水泵增加变频控制系统共花费259万元,目前循#1循泵1号变频器出口刀闸分位泵变频最低转速设为526m,完全可以满足循泵出口水压及机组循环水流#1循泵1号变频器入口刀闸分位量,其还有可降转速进一步节能的空间。三四期机组循泵原工频转速#1循泵1号变频器旁路刀闸合位595/m平均电流为164A(相同环境下),现在循泵在526m平均电流为(c)#2循泵变频控制方式:(以下方式为“与”关系98A。三四期机组共6台循泵4台循泵常年运行2台循泵备用。按四台循#2循泵1号变频器出口刀闸合位泵计算每年可节约电量1387584万kw,按每kwh03元计算每年三四#循泵1号变频器入口刀闸合位期机组节省费用426275万元,0.61年就可收回成本。#2循泵1号变频器旁路刀闸分位综上所述循泵增加变频器控制系统改造在节能降耗、节能减排方面d)#2循泵工频控制方式:(以下方式为“与”关系)对公司具有突出的贡献其具有良好的经济效益。#2循泵1号变频器出口刀闸分位参考文献#2循泵1号变频器入口刀闸分位] HARSVERT-A高压变频调速系统北京利德华福电气技术有限公司#2循泵1号变频器旁路刀闸合位2005。22变频控制逻辑闪2] HARSVERT-A高压变频调速系统日常维护及注意事项.北京利德华#1、#2循泵以1拖2方式使用1号变频器福电气技术有限公司.2005#1循泵工频运行方式]魏召刚工业变频器原理及应用团电子工业出版社200(01)循环水泵启动允许条件:(以下条件为“与”逻辑陈乃评、吴玉林离心系四M北京机械工业出版社2003#循泵工频控制方式作者简介:和占强(19850403-)吉林,本科,助理工程师,现工作于内蒙古循环水泵出口液动阀门已关大唐国际托克托发电公司。