300MW機組循環水泵控制策略研究與應用

遲世佼

【摘 要】論文簡要介紹了三門峽華陽發電有限責任公司3000MW機組循環水泵控制方式，分析該機組循環水泵工頻改變頻控制策略的特點及方式，為降低機組運行期間廠用電率及改善機組循環水調節性能，進行優化改造，同時為機組的安全、經濟運行提供了可靠保證。

【Abstract】This paper briefly introduces the control mode of circulating water pump of 3000MW unit in Sanmenxia Huayang Power Generation Co. Ltd.， and analyzes the characteristics and methods of the control strategy of changing power frequency into frequency conversion for the circulating water pump unit， which provides reliable guarantee for reducing the power rate of the plant during operation， improving the performance of circulating water regulation， and the safety and economic operation of the unit.

【關鍵詞】300MW機組；循環水泵；策略

【Keywords】300MW unit； circulating water pump； strategy

【中圖分類號】TM621 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）11-0136-02

1 設備概況

三門峽華陽發電有限責任公司一期工程一二號機組為2*300MW燃煤發電機組。原機組循環水泵均為高低速倒換工頻運行方式。這種全工頻運行方式，大大增加了廠用電率，同時由于無任何調節變換方式，循環水調節性能比較差，為機組運行安全，提高經濟性帶來極大困擾，需要通過控制方式的變化來改善機組循環水系統調節性能，同時降低廠用電率，保證機組運行期間較高的經濟性。

2 工頻改變頻內容說明

①電機變頻運行：分別合上QF1和QF2，變頻器自檢就緒后發出QF合閘允許信號，DCS合上6kV工作段電源開關QF，變頻器帶電自檢完成后發出待機信號（待機信號可作為合閘允許邏輯使用），DCS發變頻運行指令，變頻器帶電機變頻運行至設定頻率（最低轉速）。②電機變頻停止：DCS發變頻停止命令，變頻器降低運行頻率至370rpm（試驗后確定）后，手動分別斷開高壓開關QF、變頻器開關QF1、QF2。③工頻啟動：DCS發指令合上QF3，再發QF合閘指令，電機工頻運行。④工頻停機：DCS發分閘指令斷開QF，電機停止運行后，DCS發指令斷開QF3。⑤手動方式變頻切工頻操作：操作人員手動調節變頻器轉速至最高轉速（370rpm），點擊“循泵變頻切工頻”按鈕，QF1、QF2分閘，QF3合閘，循泵由變頻方式切換為工頻方式。

3 控制策略說明

3.1 循環水泵（6kV高壓開關）控制介紹

3.1.1 循環水泵啟動允許條件

原邏輯：B循環水泵合閘回路故障取非。

改動后：①工頻方式（QF1、QF2已分閘，QF3已合閘，三者相與）；②變頻方式下變頻器高壓合閘允許；③B循環水泵合閘回路故障取非。（①、②相或，輸出和③相與）

3.1.2 循環水泵跳閘信號

原邏輯：（第一、第二相與）

第一，B循環水泵已運行。第二，①B循環水泵出口門已關；②B循環水泵出口門已開取非；③B循泵出口門油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質判斷取非。（①②③三取二）

改動后：（第一、第二、第三相與，輸出和第四相或）

第一，B循環水泵已運行，延時30s。第二，①B循環水泵出口門已關；②B循環水泵出口門已開取非；③B循泵出口門油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質判斷取非。（①②③三取二）第三，①工頻方式：QF1已分閘、QF2已分閘、QF3已合閘。（三者相與）。②變頻器轉速>370rpm，延時30s。（①、②相或）。第四，循泵變頻方式不出力：①循泵電流<75A，經多次試驗后確定（兩路電流信號相與）；②變頻方式下（QF1、QF2已合閘，QF3已分閘，三者相與）；③變頻器已運行，延時50S？（試驗后確定）。（①②③相與，延時4S）

3.1.3 循環水泵工頻方式聯鎖啟動條件

原邏輯：（第一、第二、第三相或）

第一，A循環水泵跳閘。第二，①A循環水泵出口門已關； ②A循環水泵出口門已開取非；③A循泵出口門油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質判斷取非；④A循泵已運行，延時30s。（①②③三取二后與上④）；第三，①機組負荷≥50MW；②循環水泵出口壓力≤0.06MPa（A循泵出口壓力；B循泵出口壓力；循泵出口母管壓力；三取二）。（①②相與）

改動后：（第一、第二、第三相或后與上第四）

第一，A循環水泵跳閘。第二，①A循環水泵出口門已關； ②A循環水泵出口門已開取非；③A循泵出口門油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質判斷取非；④A循泵已運行，延時30s。（①②③三取二后與上④）；第三，①機組并網；②循環水泵出口壓力≤0.06MPa（A循泵出口壓力；B循泵出口壓力；循泵出口母管壓力；三取二）。（①②相與）；第四，循泵在工頻方式（QF3已合閘）。

3.1.4 循環水泵工頻方式（QF3）說明

第一，B循環水泵變頻器工頻方式（QF3）合閘允許條件（①-⑤相與）：①QF1已斷開；②QF2已斷開；③變頻器在遠方位；④控制電源正常；⑤高壓開關（QF）已斷開。第二，循環水泵工頻方式（QF3）合閘操作：確認QF1、QF2在分閘位，點擊畫面循環水泵“工頻模式QF3”操作按鈕，彈出循環水泵工頻模式QF3操作端，點擊合閘并確認，DCS發5S脈沖合QF3開關，QF3處于合閘狀態并由綠變紅。 點擊循環水泵操作端，檢查“啟允許”燈亮后，按下循環水泵啟動按鈕，循環水泵操作器上“已啟”變紅色，DCS畫面B循環水泵由綠色變為紅色，聯開循環水泵出口門。 第三，工頻方式（QF3）分閘允許（①-③相與）：①變頻器在遠方位；②工頻開關控制電源正常；③QF已斷開。第四，B循環水泵工頻方式分閘操作：點擊循環水泵操作端，檢查“停允許”燈亮后，按下循環水泵停止按鈕，循環水泵操作器上“已?！弊兗t色，DCS畫面循環水泵由紅色變為綠色，聯關循環水泵出口門。

3.2 循環水泵變頻控制介紹

第一，循環水泵變頻器變頻方式（QF1、QF2）合閘允許（①-⑤相與）：①QF3已斷開；②QF已斷開；③變頻開關（QF1/QF2）控制電源正常；④頻器遠程狀態；⑤頻器已停止。第二，變頻方式（QF1、QF2）分閘允許條件（①-④相與）：①變頻器在遠方；②變頻器已停止；③B循環水泵已停（高壓開關已分閘）；④變頻開關（QF1/QF2）控制電源正常。第三，循環水泵變頻器啟動允許條件（①-⑥相與）：B循環水泵變頻器遠程狀態；B循環水泵變頻器變頻QF1合閘狀態，B循環水泵變頻器QF2合閘狀態；B循環水泵變頻器待機信號；B循環水泵運行信號（高壓開關QF已合閘）；⑤無變頻器重故障信號；⑥QF3已分閘。變頻器啟動操作說明：變頻方式啟動前，確認QF3在分閘位，然后點擊“變頻方式”操作按鈕，彈出B循環水泵變頻方式操作端，點擊合閘并確認，QF1、QF2合閘并由綠變紅。②點擊B循環水泵操作端，檢查“啟允許”燈亮后，按下B循環水泵啟動按鈕，B循環水泵操作器上“已啟”變紅色，DCS畫面B循環水泵由綠色變為紅色；再點擊變頻器啟動按鈕，已啟狀態由綠變紅，變頻器已啟動后，轉速≥370rpm（試驗后確定）時，聯開B循環水泵出口門。第四，循環水泵變頻器停允許條件：無限制條件。變頻器停止操作說明：點擊變頻器停止按鈕，同時聯關B循環水泵出口門，再點擊B循環水泵操作端，檢查“停允許”燈亮后，按下B循環水泵停止按鈕，B循環水泵操作器上“已?！弊兙G色，DCS畫面B循環水泵由紅色變為綠色。②點擊“變頻方式“操作按鈕，彈出B循環水泵變頻方式操作端，點擊分閘并確認，QF1、QF2合閘并由紅變綠。③點擊畫面B循環水泵“工頻模式QF3”操作按鈕，彈出B循環水泵工頻模式QF3操作端，點擊合閘并確認，DCS發5S脈沖合QF3開關，QF3處于合閘狀態并由綠變紅。（此操作目的為了B循泵工頻方式熱備用，隨時具備聯鎖啟動條件。

變頻器操作說明：①操作畫面B循環水泵變頻器指令，將變頻調節至合適值（變頻器運行時：DCS限制最低輸出轉速370rpm，最高輸出轉速425rpm；變頻器停止時，DCS限制最低輸出轉速降為0rpm）。

3.3 變頻器控制介紹

第一，循環水泵變頻器切手動條件（或邏輯）：①A側溫度品質壞；②B側溫度品質壞；③變頻器指令、反饋偏差大（±5rpm？試驗后確定）；④B循環水泵工頻或B循環水泵停止發5S脈沖；⑤B循環水泵變頻器轉速質量壞；⑥B循環水泵變頻器停止運行發5S脈沖；⑦B循環水泵變頻器重故障。第二，循環水泵變頻器切跟蹤：無。第三，跟蹤值（反饋值）：無。第四，設定值上下限：①SPH：12℃；②SPL：8℃。第五，輸出上下限：①YH：425rpm；②YL：370rpm。

4 結語

由于循環水泵工頻用電量高，調節性能差，結合夏季耗能大的問題，充分利用循環水變頻器系統，提高變頻控制性能，才能提高機組的負荷適應性和運行經濟、穩定性。通過對三門峽電廠#1機組300MW機組循環水系統的工頻改變頻的優化，該控制系統調節性能較好，可以長期可靠投入，為機組的穩定、經濟運行打下了基礎。