高壓變頻調速裝置在發電廠凝升泵上的應用

淮南田家庵發電廠 龍良軍

高壓變頻調速裝置在發電廠凝升泵上的應用

淮南田家庵發電廠 龍良軍

介紹了BORU I-Y06/077高壓變頻裝置在5號機A凝升泵改造時的情況，過程中產生的問題和解決的辦法。實際運行統計表明，加裝該裝置前后全年（11個月）可節電147.3萬kW h。

凝升泵；變頻器；調試；節能

淮南田家庵發電廠檢修期間，在5號機A凝結水升壓泵(以下簡稱A凝升泵)加裝了BORUI-Y06/077型高壓變頻調速裝置（以下簡稱B裝置），節能效率顯著。本文對加裝B裝置的工程及調試中的一些問題進行分析。

1 B裝置簡介

B裝置采用一體化設計結構，整套裝置由變壓器柜，功率單元柜和主控器柜組成。變壓器柜內安裝了移相整流變壓器，變壓器的下端安裝有頂吹風式風機，該風機由溫控器控制；變壓器柜的頂端安裝有離心式冷卻風機；變頻調速裝置的進出高壓電纜由變頻器旁路柜中接入，接線方式為下進下出。功率單元柜安裝的逆變功率單元，每個功率單元的安裝位置均裝有滑道，進出線端子插件和物理旁路機構，每個功率單元僅通過2根線與單元柜體連接，一根接地線，一根光纖線。主控制柜內安置有所有的主控板卡和其他輔助電氣線路，主要包括主控CPU板，數字量I/O板，模擬量I/O板光纖接口板等。

高壓變頻調速裝置具有的單元自動備用和帶電更換單元功能，保證了系統的可靠性和不間斷運行。單元串聯多電平結構以及獨特的dv/d t抑制線路降低了輸入輸出諧波，限制和保護功能有效避免過流、過壓、過溫、短路等異常工況對裝置損壞；較強過載能力使系統安全運行，且不受負載擾動的影響。此外，高壓變頻調速裝置體積較小、對運行環境要求不高，易于現場安裝。

2 系統簡介

2.1 凝升泵運行簡介

5號發電機備A、B凝升泵，一臺運行一臺備用，A凝升泵加裝B裝置作變頻改造，B凝升泵電動機仍采用原運行方式。

凝升泵變頻運行時，除氧器上水閥保持全開，除氧器水位通過改變凝升泵電動機轉速來調節；變頻器出現故障時，變頻泵自動切到B泵運行，除氧器上水閥同時也自動參與除氧器水位控制。

2.2 變頻器系統配置

由變頻裝置本體和手動旁路柜組成，系統原理圖如圖1所示。

圖1系統原理圖

在6kW母線上取電源由高壓斷路器DL送至旁路柜,K1和K2為高壓變頻裝置的進線和出線隔離開關，便于檢修時對變頻裝置進行隔離。K3為旁路刀閘，當變頻裝置發生故障后令電動機由工頻直接啟動。

2.3 變頻器控制說明

5號機集控室的DCS通過4-20m A模擬量電流信號來控制變頻裝置的輸出頻率。變頻裝置將裝置的狀態通過模擬量、數字量信號送至DCS，如裝置報警、裝置故障跳閘、輸出電流、輸出頻率等等。

（1）運行方式

變頻運行時：斷開K3，閉合K1和K1；工頻運行時：斷開K1和K2，閉合K3。

K1和K3互相閉鎖，即K1和K3不能同時閉合。（2）切換

當變頻裝置出現故障時，立即跳開DL開關，斷開出線刀閘K2和進線刀閘K1，將變頻裝置隔離，然后閉合旁路刀閘K3，在工頻電源下啟動電動機。

3 B裝置出現的問題及解決方案

3.1 諧振問題

變頻調速改造后，電動機或負載的輸入頻率為變頻裝置的輸出頻率，可能運行的頻率在0～50HZ間(實際使用頻率范圍可能較窄一些)；諧振點一般有0～2個，所以當變頻運行時，DCS或閉環控制的目標頻率范圍很可能包含諧振頻率點，極端情況甚至電動機或負載長期運行在諧振頻率。

為保證安全運行，對A凝升泵進行了諧振試驗。

當變頻裝置驅動電動機，從50Hz降至5Hz的區間內，水平方向的振動緩慢增大，水平方向的振動維持在7～8絲以下，垂直方向的振動很小。

試驗結果表明，電機在變頻運行時沒有出現諧振點。

3.2 溫升問題

(1)溫升試驗

內部溫升太高會影響變頻器的穩定運行，對變頻器進行了溫升試驗。

B裝置連續帶載2h以上，經檢測變頻器各點溫度均在40°左右，符合設計標準。

（2）安裝環境要求

設備周圍留有0.6～1.5m空間,以保持良好的通風環境。

（3）濾網進風口及時清潔

在變頻器的功率單元柜門上安裝了濾網，該濾網堵塞也將導致B裝置溫升，日常維護中應及時清潔或更換濾網。

4 B裝置節能效果

4.1 直接經濟效益

根據A凝升泵加裝B裝置前后統計實際運行表明，加裝B裝置后，少消耗功率186KW/h，節電133萬kWh/月,全年節電(按11個月統計)：1473kWh。

4.2 間接經濟效益

（1）改造前A凝升泵工頻啟動時，電機承受8-10倍的沖擊電流，而采用變頻啟動后，啟動過程平穩，對電網或電動機幾乎無沖擊，對泵也無啟動轉矩沖擊，凝升泵轉速降低，減輕了機械振動和噪聲，延長泵的使用壽命，減少了維修改造量。

（2)采用變頻運行后，除氧器水位穩定可靠，提高了凝結水泵系統運行穩定型。

The App lication of the High Voltage Frequency Speed Regulating Device on the Condensate Booster Pum ps in the Power Plant

Long liang jun

Chinese energy consump tion is huge,so energy-saving is a basic national policy,w ith the rapid development of power electronics technology,variab le frequency technologyis mature,because of its good energy saving effect;high voltage inverter has been widely used in power industry.Especially in recent years,energy saving has been into all wa lks o f life;frequency device w ill ob tainm ore extensive app lication p rospec ts.The artic le introduced BORUI-Y06/077 high vo ltage frequency speed regu lating device on No.5 condensate booster pum p s and its p rob lem s and so lutions during renovation p ro jec ts.The results show that it could save 1.473 m illion kwh after it's been used about 11 months.

Condensate booster pump;Frequency speed regulating device;Debugging and comm issioning;Energy-saving

龍良軍，1970年2月—，男，皖淮南，職稱助理工程師，從事的工作電氣設備管理。