发电厂高压变频调速技术的运用研究

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:袁静静,尹洋
[导读] 我国电力行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向,
        摘要:我国电力行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向,一直以来我国对其高度重视。发电厂发电机组由主机系统和辅机系统组成,由引风机、送风机、凝水泵、给水泵等组成的辅机系统的用电量达到了厂用电量的80%左右,风机系统的用电量更是占到了的厂用电量的35%左右。
        关键词:发电厂;高压变频调速技术;运用
        引言
        电,使我国基础建设中非常重要的组成部分,是我国人们生产生活必不可少的最重要基础能源。随着厂网分开,竞价上网日趋激烈,各发电企业竞争日趋白热化。努力提高发电设备的完好水平,挖潜节能减排潜力,建立节能型企业,提高发电企业竞价上网的竞争能力,这是发电厂发展的方向。应用高压变频技术对高能耗用电设备进行技术改造,可以实现降低厂用电、降低煤耗、增加上网电量的目的,取得良好的经济效益,这对设备的安全、可靠运行,起重要作用。
        1高压变频调速技术
        变频调速技术自20世纪80年代逐渐发展起来,目前已经有了较为广泛的运用领域与使用范围,技术的性能也在不断优化,目前研究人员正在积极研究其性能的发挥情况。高压变频调速技术运用过程中包括自适应电动机模型单元、转矩和磁通比较器、脉冲优化选择器等部件构成,分别具有不同的功能。变频调速技术中最为重要的部件是自适应电动机模型单元,能够检查电动机电流、电压等是否处于正常的运行状态,能够获得电动机的相关参数,是转矩控制的重要前提,一旦超过一定的范围应当对其及时处理。转矩和磁通比较器部件的运用以20ms为一个间隔对比反馈值和参考值,为磁场状态与转矩状态的掌握提供了一定的数据支持,将这些数据通过滞环调节器得到,并能够及时采取相关的应对措施。采用CycloneIIEP2C5Q208C8芯片作为脉冲优化选择器的芯片,为电路运行设置5个模块,为系统设计OFDM调制方式的信号源,分别具有不同的功能,运行中能够实现插入循环前缀、D/A功能、星座映射、缓冲模块等功能。在电气企业的生产过程之中,串联的开关器设计越复杂就需要越多的串联的功率开关器件数量,而使自身的耐压能力在一定的范围之内,因此运行过程中就降低了高压变频调速系统效率与可靠性。为此在电力系统运行过程中可以设置高-高高压变频调速系统形式。同时为了保障系统的良好运行,要求选择较低的阻电线缆,以此降低电线线缆热量散失,同时在运行过程中要求正确选择导线截。
        2电厂风机节能改造方案
        本文以某电厂600Mw火力发电机组为例,该机组配备2台6.3Kw高压风机系统,由于风机系统功率设计值高于实际需求值,因此在实际运行过程中特别是在低负荷运行时使得风机在运用动、静叶流量调节过程中能量损失较高,风机系统运行效率低下,影响了电厂经济效益的提升。因此利用高压变频技术对该风机系统进行节能升级改造。高压变频调速方式具有以下优点:1.调速效率高、稳定性好、平滑性好。2.调速范围大,精度高。3.节约能源效果明显,且对交流系统无冲击。4.变频调速装置便于安装和调试。5.调速过程易于实现过程自动化。可以看出该方案在配备高压变频之路的同时,电源还可以通过KM1高压真空接触器与风机相连,在变频支路出现问题时使得风机可以以工频运行,避免了机组停产的风险,从而提高了机组的运行安全性。
        3变频器的几种工作状态
        1.待机状态。变频器无重故障,则发允许合高压的信号,6kV高压开关台上后,旁路柜高压带电显示器灯亮。系统发出“系统待机信号”(准备就绪),可起动变频器,变频器起动后准备就绪信号消失。2.运行状态。变频器已起动并运行,界面显示正在运行。3.停机状态。变频器处于非运行状态为系统停机状态。4.本控/远控状态。

变频器控制柜柜门上的选择开关处于本控位置,仅能在变频器本机处操作,即本控状态。变频器控制柜柜门上的选择开关处于远控位置远控状态。5.变频/工颊旁路状态。变频/工频旁路接线图见图3,QF采用带综合继电保护装置的高压断路器。KM1、KM2、KM3都采用高压真空接触嚣,可以实现电机自动旁路或软起动功能,其中KM3与进、出线KM1、KM2之间设计闭锁,确保不会出现变频回路与工频回路同时闭合。在KM1与Qsl、osz隔离开关之间设计闭锁,确保KM1在分闸状态,才能分合Qsl、QS2隔离开关。6.故障状态,泵统存在重故障,界面显示系统故障及重故障名称,这种状态下高压无法合闸,必须等重故障消除后,按复位按钮进行复位后才能合闸。引风机变频运行中重故障跳闸逻辑:重故障时先跳6kV开关QF,停变频器,并延时跳KM1、KM2,并发报警信号。变频器柜门上急停按钮跳闸逻辑:按下急停按钮,则跳6kV开关QF及KM1、KM2,变频器停止运行。一次风机变频运行中重故障跳闸逻辑:重故障时,跳KIVI1、KM2,变频器停止运行,并延时2s台KM3,自动切为工频运行方式,如果7s内KM3未合上,则发报警信号。7.开环/闭环运行状态,开环运行:功能菜单的运行方式选择项设置为开环,计算机给定为频率给定,变频器保持运行频率与给定频率一致。闭环运行:功能菜单的运行方式选择项设置为闭环,计算机给定为压力给定,变颇器将通过改变运行频率,保持管网实际压力与给定压力的一致。
        4高压提升变频调速器主要技术性能
        高压变频调速技术的应用中能够有效提高变频调速器运行效率,由于调速器的主要将5Kv的直流电压作为输入电压,因此在运行过程中,不用再去考虑其他形式的变压器影响因素,广泛的应用于大型高压电动机设备,通过对大量电动机设备运行状态分析可知,利用调速器能够保证电动机设备和电缆运行稳定性,延长其使用寿命;通过应用高压变频调速技术,能够将大多数的功率单元进行组合,形成模块化的排列形式,在后期进行维护和保养时,具有较高的便利性;在高压提升变频调速器中主回路和控制器之间的连接方式为光纤,传输信号强度高,安全性强;内部还安装专业的PLC结构,对于易出现故障的单元可以进行修改单元内部逻辑关系,提高单元的稳定性,能够适应多种场所的工作环境;在高压变频调速技术的应用中,能够制定合理的单元故障检测、保护、定位和预警方案,当出现故障问题后,能够及时将故障位置和原因传输到系统后台;由于高压变频调速器的工作形式为四象限,需要较高的工作要求,而利用高压变频调速技术,制定直流制动、回馈制动等较强的制定模式来提供动能,使其满足调速器的工作需求;在实际运行过程中,需要较高的输入功率因数和提供的电流谐波较低,因此要安装无须功率因数补偿装置来提高输入功率和电流谐波。
        结语
        该机组风机系统高压变频调速升级后不仅具有良好的经济利益,同时该改造方案具有变频调速支路和工频支路两种运行模式,减少了机组故障停机的风险,提高机组运行的安全性和可靠性。因此高压变频调速技术对于减少辅机系统的耗能,增加电厂的经济行和安全性具有重要意义,应当进行大范围的推广和应用。
        参考文献
        [1]刘俊峰.变频调速技术在火电厂引风机上的应用研究[D].保定:华北电力大学,2012.
        [2]任英.高压变频调速技术在发电厂中的应用[J].电气传动自动化2013,35(4):36~39.
        [3]李晓慧.SolidDrive高压变频器在铁场除尘风机上的节能应用[J].机电信息,2012,5.
        [4]李小兰,潘峰,夏燕.浅谈变频调速技术在输油泵机组中的节能效果[J].中国化工贸易,2012,8.
        [5]艾合买提·阿不都热依木.高压变频器基本原理及应用[J].科技风,2012,3.
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