HARVEST高压变频器在邯峰电厂凝结水泵上的运用
高压变频器在发电厂凝结水泵中的应用

从表 1 可以看出 , 流量变 化, 随着 采用 变频调速 , 功率下降显著 ; 同 时; 扬程下降 , 噪音将 大大降低 。
4变频 调 速 改造 方 案 - . 41 气 系 统 .电
用 电率是提高发 电厂综合效益的重要指标 。而发 电厂 中凝结水泵 的功 耗约 占机组额 定出力的 0 5 . %左右 , 3 低负荷 时 , 比例更 高 , 能量损 失巨大 。 高压变频调速装置可以根据设备实际需要改变电机转速 , 使设 备处 于最佳运行状态 , 大大提高运行效 率, 达到节能 的目的。 2凝结 系统的工况简介及变频调速的必要性 . 凝 水系统 的主要功 能是将 凝结水 从排汽 装置凝结 水箱送 到除 氧 器, 为一些设备提供减温水 , 并 如图 1 所示 。 在火力发 电厂 中, 凝结水泵 是实现动力循 环的重要组成部分 , 是重要的辅机之 一 , 其安全 、 经济 运 行对 电厂的安全经济发电起着重要作用 。为了满 足机组 在整个 负荷 范 围内对凝结水流量 的需求 , 不得不大幅度提高凝泵 出口压力 , 以保证 除 氧器水位调节 阀在任何工况下均能有效地进行除 氧器水位 调整。但 发 电厂的凝结泵 在机 组负荷率不 高时普遍存在着需要 节流调节的现 象 , 造成 了电能 的极大浪费 ,对 电厂凝结水泵进行变 频调速 已是 当前电厂 节能改造的一个刻不容缓 的问题 。 凝结水最小流量
除氧器水位调节为单 回路控制 ,并引入蒸汽流量信号和凝结水 流 量信号 , 以提高系统的负荷适应能力 , 使系统只是在机组 负荷发 生变化 的过程 中和凝结水流量发生变化 的过程 中以及水位 自 发扰动变化 的过 程中动作 , 蒸汽流量信号和凝结水流量信号相平衡后 , 系统处 于等待状 态, 以适应热力系统的滞后和各 种不确定 因素 。 除氧器上水调阀和变 频 器频率均采用这样的调节回路。 凝结泵 出口压力调节也采用单 回路调 节系统 ,并且 和除氧器上水 调阀使用同一个调节器 ,通过 D S C 系统 中的 自适应块切换 PD参 数 , I 以适 应水位调节和压力调节不同的特性。 工频 时, 凝结泵 出口压力调节 切除 , 除氧器水位调节系统控制除氧器上水调 阀。变频运行 时 , 除氧器 上水调阀切 至凝泵 出口压力调节控制 ,除氧器调节 回路 控制 变频器的 频率。工频 与变频两种控制方式下 , 控制策略实现 自 动无扰切换。 43 _凝水泵调速注意事项 () 可能地降低运行时的凝泵出 口压力与转速 ,以获得最大的节 1尽 能效果 。 凝 泵变速运行时 的出口压 力直接关 系到凝泵 的变 速运行 节能潜 力 发挥 程度 , 在保证最小允许值 的情况下 , 要尽可能地 降低凝泵 出 口运行 压力值。机组低负荷运行时 , 了保证凝泵 的出口压力在 允许值 之上 , 为 维持凝 泵在高效率范 围内运行 , 除氧器水位调节 阀通常要参与调节 。 随 着机组负荷 的上升 , 在保 证凝泵 出口压力 与流量 的前 提下 , 尽可能降 要 低凝泵转速 、 加除氧器水位调 节阀开度 , 增 也就 是说 , 在平衡点 以上 负 荷时 , 免通过 除氧器水位凋节 阀开度来 调节凝 结水流量 , 要避 以减少调 节阀的节流损失 , 提高节能效果。 ( 必须 可靠地保证凝泵出 口压力不低于最 小允许值 。 2 ) 凝泵密封水压力 厂家要求值一 般都 留有较大裕量 ,可以通过试验 逐步降低该 压力 , 从而确定 出更 为合理 的汽泵 密封水压力最小要求值 或者通过更换 密封水调节 阀来减小该阀前对凝结水压力 的要求 。 另外 , 保证凝泵出 口压力不低于最小允许值 , 有助于防止当除氧器侧压力 还 大于凝结水母 管压力 时,凝结水母管 中的水通 过凝结水 再循 环流回热
高压变频器在凝结水泵上的应用

App l ica t ion of H V Fr equen cy C on ver s ion in C on den sa te P um p
L iu Yu2lo ng
(D a tang In ternat io nal B eijing Gao jing Cog enerat ion Pow er Plan t, Beijing 100041, C hin a) Ab stract: Conden sa te pump o f Gao jing Co generat io n Pow er P lant N o. 5 an d 6 un it w ere in sta lled w ith h igh vo ltage frequ ency con ve rsio n in o rder to redu ce stat io n pow er con sump tion rate an d evalu ate sy stem au tom ation level. T hu s the app lica tion of that app aratu s w as in tro duced. In the end the energy2sav ing effect w as gen eralized in com pa riso n w ith tha t befo re t ran sfo rm a tion. K ey word s: HV frequ ency convers ion; conden sate pum p; sp eed govern ing; en ergy2savin g
表 2 凝结水泵电动机参数
设备名称 型号 容量 额定电 额定电 转速�( r 制造 �kW 压�kV 流� A m in - 1 ) 厂
变频器在火力发电厂凝结水泵上的应用

变频器在火力发电厂凝结水泵上的应用作者:樊龙景来源:《武汉科技报·科教论坛》2013年第10期【摘要】随着电力电子技术、自动控制技术、现代通信技术和高压电气技术的飞速发展,高压变频调速技术日趋成熟,在电力行业中的应用也得到很大的推广。
从本公司600MW 机组凝结水泵高压变频器使用的情况来看,变频装置工作稳定,凝结水系统的运行更加合理和稳定,同时其节能效果明显,值得在火力发电厂进一步推广应用。
【关键词】凝结水泵;变频器;节能一、前言大唐韩城第二发电有限责任公司位于陕西省韩城市,装备有四台600MW亚临界燃煤机组,其中I期两台机组凝结水泵在设计安装时未采用变频技术,单台机组采用“一用一备”配置。
实际应用中发现机组在满负荷运行时,电机电流最大在100A左右,具有较大的功率裕度,设备运行时特别在低负荷率时,电机的电能浪费比较严重,因而在2008年、2009年分别将这两台机组凝结水泵改为变频器运行。
二、变频器的运行方式及一次接线原理(一)一次接线变频装置与电动机采用“一拖二”的变频方式,一台机组采用一套变频器可以轮流拖动两台凝结水泵运行。
如图1所示,6.3kV电源经1号机凝泵变频电源开关输入到高压变频装置,变频装置输出经两台隔离刀闸K1A(1A凝泵切换刀闸)、K1B(1B凝泵切换刀闸)分别送至两台凝泵电动机。
(二)逻辑联锁1A凝结水泵电源开关与隔离刀闸K1A(1A凝泵切换刀闸)有电气闭锁,不能同时处于“合”状态;1B凝结水泵电源开关与隔离刀闸K1B(1A凝泵切换刀闸)有电气闭锁,不能同时处于“合”状态;K1A与K1B有机械、电气闭锁,不能同时处于“合”状态。
1号机凝泵变频电源开关在合位时,有防止拉合K1A、K1B功能。
(三)运行方式A泵变频运行,B泵工频备用。
此时1号机凝泵变频电源、K1A合闸,K1B、1A凝结水泵电源、1B凝结水泵电源断开。
B泵变频运行,A泵工频备用。
此时1B凝泵电源开关、K1B合闸,K1A、1A凝结水泵电源开关、1B凝结水泵电源开关断开。
高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用

高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用发布时间:2021-11-04T08:43:32.873Z 来源:《工程管理前沿》2021年 18期作者:张振平[导读] 在油田开采中,注水泵的运行发挥了重要的作用,为了实现注水泵节能降耗的目的,可运用高压变频技术,张振平江苏富凯重工有限公司江苏省扬州市 225119 摘要:在油田开采中,注水泵的运行发挥了重要的作用,为了实现注水泵节能降耗的目的,可运用高压变频技术,通过对高压变频技术的原理的阐述,分析高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用,使高压变频技术的运用发挥出更好的效果,提升注水泵的运行效率,降低能耗水平。
关键词:注水泵;高压变频技术;节能降耗引言油田开发需要进行注水,使其驱动力提升,可使油藏开采的效果加强。
一般在满足注水需求后,使注水泵在一定的压力下运行,可使其保持良好的状态,可使开采的效率提高,而单一的注水泵站注水调节能力比较弱,当注水需求产生变化,难以使其高效运行。
因此,可借助高压变频技术来进行改善,同时可使注水泵实现节能降耗的效果,进而提升开采的水平。
1高压变频技术的原理高压变频器的电压为水管网压力,电压在经过了高压断路器之后在逆变器进行输出,可被高压电动机所接收,直接进入变频器中。
高压变频器有功能单元、控制器、移相变压器几个部分,同时次变压系统中包括了18个功率单元,以6个功能单元串联所构成。
变频控制的实现需要结合油田的实际情况,考虑到生产的情况及需求,需要使用变频器及调节器技术,可通过输出电压来调节,使电压保持稳定性。
借助传感器可及时传输、反馈注水泵运行情况,变频器及调节器接收反馈的终端,可结合实际情况进行调节,并且使注水泵的运行过程具有智能化特点,可使工作更加便利。
同时,可使用远程操作装备来作为控制柜部分。
借助变频控制技术可使注水泵流程得到简化,将储水罐及喂水泵部分取消,使流程减少,避免水源井反复启动的情况,可加强注水泵供水的自动化,实现节能的目标,也可使人员的劳动量降低。
凝结水泵高压变频器应用演讲资料

项目 机组发电功率 凝结水流量 定速凝结水泵的运行数据: 泵的扬程 泵的效率 电动机耗电功率 凝结水系统的运行数据: 凝结水系统总压降 调节阀工作压降 调阀压降/系统总压降 变速凝结水泵的运行数据: 调速泵的效率 调速泵转速 消耗电功率 节省电功率 节电率 % r/min kW kW % 0.808 1309 641.4 201.1 23.86 0.812 1227 542.8 299.7 35.57 0.808 1070 352.9 415.2 54.06 0.803 1003 283.7 453.0 61.49 0.8 964 249.2 468.8 65.29 0.772 784 124.7 506.1 80.24 0.617 578 41.7 497.6 92.27 MPa MPa % 2.31 0.761 24.77 1.965 1.106 36.02 1.541 1.637 51.51 1.364 1.853 57.59 1.271 1.956 60.62 0.874 2.421 73.46 0.497 2.846 85.13 MPa % kW 3.071 0.785 842.5 3.071 0.785 842.5 3.178 0.735 768.0 3.217 0.7 736.6 3.227 0.677 718.0 3.295 0.552 630.8 3.344 0.308 539.3 单位 MW t/h TMCR 320 736.6 TMCR 320 736.6 89%负荷 267 607.5 80%负荷 240 548.2 75%负 荷 225 515.2 50%负荷 150 361.4 18%负 荷 54 169.9
高压变频器在凝结水泵上的应用

2 凝 结 水 泵 变频 改造 的方 案
我公司 l 30 台 0 MW 机组配备 2台定速立式 10 0
%容量 的凝结水泵 , 为 2 4 流量为 8 0 扬程 4 m, 7 m , 配
用 6k 10 k 的异 步 电动机 , V。0 0 W 型号 Y S 5 0 4 L T0 _ , 转 速 为 l4 7r i , 阀 门 调 节 。 现 增 设 一 套 8 / n m
用是 把凝结 水及 时地送 往 除氧器 中。 维持凝 结水 泵
Qn H( ;2' =;2' = ) 卺 = ) P \ ’ ( ’ / \ 2 / 』 2 』
式 中 Q、 P H、 _ 分别 为对 应水 泵在转速 n时 的 流量 、 扬程 、 功率 。 当负荷 变化 而转速 降低 时 , 则输 出功 率将 按三
P
可 以近似 认 为 水泵 转 速 与其 拖 动 电机 定 子 电 源 频率 成线性 关 系 。 通过 改 变 电源频 率可 以改 变 电
动机转 速 。
台 变 频 运 行 。 考 虑 凝 结 水 系 统 的可 靠 性 和 变 频
对于 水 泵 , 由流体 动 力学 理 论 可 以知 道 , 流量 与转 速 的 一 次 方 成 正 比 扭 矩 与 转 速 二 次 方 成
机 组 负 荷 凝 结 水 泵 电 流 时 间
/ MW , A
机 组 负 荷 凝结 水 泵 电 流
, MW / A
娃f 旺
图 1 变 频 器 与 电动 机 的 连 接 方 式
/曝 ^ 、
+日=; — — — — — — — — — — — — — H 电 机口 × I _£ 】 _ ! — — — —— — —— — —— — — 动
高压变频器在火力发电厂凝结水泵中的应用分析

在的问题 , 提 出了解决方案 , 分析了改造后的节能效应。
关键词 : 电厂. 凝结水泵 ; 高压变频器
作者简介: 王建收 ( 1 9 7 1 - ) , 男, 河南南阳 人, 南阳鸭河 口 发电有限责任公 司 运行部主任, 工程师。( 河南 南阳 4 7 3 0 0 0 )
中图分类号: T N7 7 3 文献标 识码 : A 文章编号: 1 0 0 7 - 0 0 7 9( 2 0 1 3 ) 1 1 - 0 1 8 2 - 0 2
1 . 现 状 介 绍
高压变频 器主要 由 旁 路柜 、 变压器 柜、 功率柜 及控制 柜组
( 1 ) 鸭河 口电厂 期安装两台3 5 0 MW机组 , 每 台机组 的凝 结水系统 ( 图3 ) 包含二台凝结水泵 , 机组正常运行时一台运行,
一
台备用。 系统在凝结水出口管路有三个 调节阀 ( 低 负荷凝结水
闰 2 高压 形成原理 图
功率 单元为高压变频器 的核心部件 , 功率 单元内各器件 的
高, 运行可靠和维护方便 的特点。 南阳鸭河 口 发电有限责任公司
2 0 1 1 年# l 、 2  ̄ F L B 凝泵变频 器、 # 3 、 4 机A 凝 泵变频改 造均 采用此
工作状 态及相 应的参数都有监控 和保 护。 通过控制每个功率单 元 的逆变桥I G B T , 改变 输出P WM波 形, 改变频率 , 逆变控制指
即在电机和负载之 间串人一个液 力耦合 装置 , 通过 液面的 高低 调节 电机和负载之间耦 合力的大小 , 实现负载的速度调节。
2 渖 级 调 速
流输 入电压 。 功率柜 装有多个功率单元 , 向高压 电机 提供 变频
后 的输出电源 。 控制柜 处理采集到的数据 , 实现保护、 控制的功 能, 提总第2 7 0 期
国产高压变频器在凝结水系统的应用(doc 7页)

国产高压变频器在凝结水系统的应用(doc 7页)国产高压变频器在凝结水系统的应用凝结水系统配装上海凯士比泵业有限公司制造的NLT350-400×6型凝结水泵,凝结水泵电机为湘潭电机厂制造的YLKS500-4型,高压变频器为北京利德华福电气技术有限公司制造的HARSVERT-A06/130系列。
目前在已投运的大型火电机组中,凝结水泵采用100%容量、一用一备的配备模式,除氧器水位依靠上水调门开度控制,节流损失大。
随着高压变频调速装置可靠性的提高,应用领域不断扩大,众多发电企业对凝结水泵进行了变频改造。
在实际改造中,对控制方案的要求主要是变频凝结水泵运行中事故跳闸,备用泵工频联启后凝结水压力陡增,除氧器水位、凝结水其它用户的控制必须在要求范围内波动。
2.凝结水泵的运行工况在汽轮机低压缸内做功的蒸汽在空冷岛冷却凝结之后,集中在凝结水箱中,凝结水系统的作用是通过凝结水泵及时的把凝结水送至除氧器中,维持除氧器水位平衡。
保证凝结水泵连续、稳定运行是保障电厂发电机组安全、经济生产的重要环节之一,凝结水系统如图1所示。
图1:凝结水系统图凝结水泵电机为6kV/1120kW电机,设计时有一定裕量,每台机组配备二台凝结水泵,一台运行,一台备用。
通过对机组凝结水系统和凝结水泵运行方式、动力系统结构的研究分析,提出一拖二自动工/变频切换控制方案。
由于凝结水泵属一用一备运行方式,因此采用一拖二方案可以提高变频设备的利用率,保证系统具有良好的节能效果。
另一方面,凝结水泵具有定期设备轮换的制度,为降低系统操作的难度,系统采用高压开关等自动切换装置,从而,使得系统操作简便、安全可靠。
具体系统结构原理如图2所示:门打开,利用改变凝结水泵的转速调节除氧器水位造成凝结水压力较低,最大不超过2.8MPa。
运行中凝结水压力随负荷降低而下降,为了保证其它设备所需凝结水的压力,设定变频调速系统的最低转速为30Hz,对应凝结水泵的出口压力为1.2Mpa,修改减温水压力低保护关低旁逻辑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
HARSVERT--A高压变频器助力华能邯峰电厂节能增效北京利德华福电气技术有限公司郑家海、吕泽玉、黄桂英摘要:邯峰电厂是国家“九五”期间河北省最大的中外合资项目,其先后建成2台660MW燃煤发电机组是华北地区单机容量最大的发电机组,此次其凝泵变频改造是国内660MW机组的首次成功应用,为今后600MW以上机组应用国产高压变频器进行改造提供了良好的成功应用经验。
关键词:660MW燃煤发电机组凝结泵变频调速改造一、概况邯峰电厂一期工程为2台66万千瓦机组,该工程由中德双方共同设计,是国家“九五”期间河北省最大的中外合资项目。
该厂位于河北省邯郸市,厂区占地73.54公顷,规划容量2400MW,一期工程于2001年3月26日、9月1日先后建成2台660MW燃煤发电机组投入商业运营,是华北地区单机容量最大的发电企业。
邯峰发电厂主设备代表着上世纪90年代末期的国际先进水平。
该厂汽轮发电机、电气仪控系统采用德国西门子设计制造的设备。
辅机主要有2台全容量凝结水泵,2台半容量汽动给水泵,1台35%容量电动给水泵,3台半容量循环水泵。
凝结泵是汽轮机热力系统中的主要辅机设备之一,它的作用是把凝汽水箱的凝结水经低压加热器加热后送入除氧器内维持除氧器水位平衡。
系统采用传统的配置,凝结水通过凝结水泵升压后,经过轴封加热器、4台低压加热器后送入除氧器。
维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产的一个重要方面。
凝结水系统的工艺简图如图1所示。
图1:凝结水系统的工艺简图机组在满负荷情况下,凝结泵出口调节阀开度都在40%~60%之间运行,50%负荷至100%负荷间压差较大,阀门一直处在节流状态下工作,节流损失大。
由于机组参与调峰,凝泵主辅机设备具有较大的调整空间,在低负荷时,凝泵出力不变,造成很大浪费。
利用高压变频器对凝结泵进行变频控制,实现凝泵给水流量的变负荷调节。
这样,不仅改善了调节品质,而且提高系统运行的可靠性;降低了机组的补水量,改善了系统的经济性,节约能源,为降低电厂厂用电率提供了良好的途径。
二、控制系统方案1.凝结泵的运行工况凝结泵电机使用德国西门子立式电机,2600kW/6kV,每台机组配备2台凝结泵,运行方式为一用一备。
调节凝汽器内的水位是凝结泵运行中的一项主要工作。
在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。
当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。
当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。
没有使用变频器之前,凝汽器内的水位调整是通过改变凝结水泵出口阀门的开度进行的,调节线性度差,大量能量在阀门上损耗。
同时由于频繁的对阀门进行操作,导致阀门的可靠性下降,影响机组的稳定运行。
使用高压变频器后,凝结水泵出口阀门不需要频繁调整,阀门开度保持在一个比较大的范围内,通过调节变频器的输出频率改变电机的转速,达到调节出口流量的目的,满足运行工况的要求。
2、系统运行状态的控制在正常工况下,DCS优先选择#11凝结水泵投入运行,并根据凝汽器水位进行变频调速控制,调节凝结水泵。
此时主凝结水调整门处于全开状态。
如果#12泵开关一旦合闸(不管其他条件),主凝结水调门可根据负荷大小分别调600MW时调整至40%,300MW时调整至30%,其它负荷按此直线斜率确定调门位置,到位后且#11凝泵6kV开关跳闸,主凝结水调门自动投入。
在凝汽器、除氧器水位平稳后,将#12泵出口电动门由30%逐渐开展。
为保证主凝结水母管压力不低于0.6MPa,#11凝泵最低频率设定为30Hz(900转/分)。
#11泵运行有两种运行方式,即工频运行和变频运行。
如变频器正常,#11泵通过变频调节(旁路断开),操作顺序为:先合上#11凝结水泵6kV 开关,再启动变频器;如变频器有故障,则需隔离变频器、通过旁路工频运行,并通过主凝结水调门自动来控制水位,操作顺序为:将#11凝泵电源切换为旁路工频状态,合上#11凝结水泵6kV开关即可实现#11凝泵工频运行。
#12泵退出备用。
#12泵控制方式保持不变,#11泵此时需隔离变频器,旁路在连通位置,处于工频备用位置。
如#12泵故障跳闸或母管压力低,引起#11泵自投,这时#11泵在工频状态下运行,并通过主凝结水调门来控制水位。
如变频器正常,#11泵通过变频调节(旁路断开);如变频器有故障,#11泵隔离变频器、通过旁路工频运行,并通过主凝结水调门来控制水位。
#11凝工频运行时,如#11凝泵6kV开关跳闸,就应联动#12泵;变频运行时不仅#11凝泵6kV开关跳闸应联动#12凝泵,而且如因变频器跳闸也应联动#12泵。
3、系统安全评价凝结泵变频改造后,设备增加,故障点增加,但系统通过以下安全措施能有效排除。
动力系统评价:虽然增加了变频设备,但保护没有减少,分级保护仍然存在,动力系统变频改造设计初期就充分考虑了安全方面因素。
当变频器故障或单台泵跳闸时原有保护功能依然有效联起备用,保证机组正常运行,不会对机组运行造成威胁。
控制系统评价:为了保证设备稳定运行,采取了一套完善的保护措施➢流量保护:设置最低转速防止控制过程中电机不出水(防汽蚀),当流量小于96kg/s,大于580kg/s,延时28秒停机。
➢水位保护:当凝汽器水位小于400MM,A1低加,A2低加小于12600MM,A3低加小于1190MM,A4低加小于715MM,除氧器水位大于3070MM,延时20秒停机。
➢温度保护:当泵和电机轴承温度超过100度也会跳机保护。
➢转速进行高、低速设置,具备快加快减功能,在负荷突变或单台泵调闸情况下提高系统反应速度,降低水位变化速率,避免水位高、低值报警。
➢在工频泵运行变频泵恢复时实现平稳并泵、退泵,避免工频泵压头过高变频不出水。
实现变频器向上调整的平稳过渡。
通过上述安全措施,再结合机组本身特点及凝泵系统特点达到节能效果,同时对机组的安全运行不构成影响。
三.高压大功率变频器的技术特点1、技术参数配置凝结水泵数量:2台(1用1备)凝结泵参数:水泵型号WKTA350/3 额定流量(Qv,max)1920m3/h额定扬程(H) 3.17MPa 额定功率(Pdn)2600kW配套电机参数:电动机型号IRQ45604XZ64-Z 额定电压(U)6kV额定功率(Pdn )2600kW 额定电流(I)285A转速(n)1488r/min 功率因数0.9 HARSVERT—A06/300参数如下表:额定容量3250KVA额定电流300A额定电压6000V输出频率0-50Hz电机功率2600kW加减速时间0—3200s过载能力120%,1分钟保护功能过压保护,欠压保护,过电流保护等2、HARSVERT-A高压变频器特点HARSVERT-A高压变频器属于电压型高-高变频器,不需要另外加设输出变压器,只要将变频器输入端直接接在6kV的电网上,输出端直接接到高压电动机上,连接简单方便。
HARSVERT-A高压变频器整流电路采用36脉冲整流,逆变回路采用独特的单相多电平PWM控制技术,从而构成了对电源和电动机都十分友好的双完美系统,电源一侧为完美无谐波输入,电动机一侧输出为完美的正弦波,直接连接原有凝泵电动机,不需要大的改造,不需要增加输出滤波器。
图2:22Hz输出波形图3:30Hz输出波形通过对变频器输出PWM波形(图2、图3)测量可以看出,这种波形正弦度好,dv/dt小,大大减少对电机和电缆的绝缘损坏,同时消除机械震动带来的轴承的损坏。
HARSVERT-A高压变频器综合运行效率高、功率因数高。
由于采用多级移相干式变压器使电网侧电流谐波大大减小,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,每个功率单元等效为一台单相低压变频器。
利用这种常规低压变频器的成熟技术,使可靠性提高,由于IGBT 开关频率降低,使损耗减小,加之采用独特的控制技术,变频器综合效率高达97%以上。
由于电源输入侧36脉冲整流,功率因数超过0.95。
HARSVERT-A高压变频器控制系统采用嵌入式一体化工控机和PLC共同构成,人机界面非常友好,实现多电平PWM控制和附加简易矢量运算功能的V/f控制,控制响应快、精度高。
采用了光电隔离技术,使低压部分和高压部分完全可靠隔离,系统具有极高的安全性,同时具有很好的抗电磁干扰性能。
3、HARSVERT-A高压变频器的外部接口如图4所示:图4:HARSVERT-A高压变频器的外部接口图4.600MW凝泵高压变频器的特殊设计➢功率模块的N+1冗余设计HARSVERT-A高压变频器采用6级串联结构形式,变压器为36脉冲输入,每个功率单元的输出电压能力仍然为700V,在正常运行模式下,由PWM 调节每个功率单元的输出电压,功率单元的输出电压不用达到额定电压700V,即可保证电机运行的需要。
当某个功率单元发生故障被旁路时,由于系统具有N+1备份的功能,由PWM调节提高其余功率单元的输出电压,系统仍旧可以输出6kV的电压,满足电机运行的需要。
新一代HARSVERT-A系列高压变频器采用单个单元模块旁路控制方式(我公司已申请专利),当一个功率单元故障时,此模块自动切换到旁路运行,系统调节其它功率单元的输出,维持输出线电压的平衡,对电机无任何影响。
采用这种技术,可以最大程度的发挥系统的电压输出能力;当某一相有两个功率单元出现故障的情况下,系统仍旧可以输出6kV的电压。
而早期的技术,当A相有一个功率单元出现故障,还需要旁路B相、C相一个完好的功率单元,来维持系统输出电压的平衡,这样,当某一相有两个功率单元出现故障时,系统的电压输出能力将无法达到6kV。
采用这种N+1备份方式,出现单元旁路时,不影响高压变频器对电机的调节品质。
但是对输入侧(即电网)的电能品质有一定的影响。
当有一个功率单元退出运行时,变压器的36脉冲构成不再成立,由于总共有18个功率单元,因此将有1/18的电流谐波无法消除,由于变压器的移相角度无法在线改变,这样的缺憾在技术上是无法避免的。
但是,这毕竟是一种非正常的运行方式,而且1/18的谐波增加仍旧满足一般标准对谐波的要求,因此能够得到用户的谅解。
如果不是采用单个单元模块旁路技术,由于一次要旁路三个功率单元,将有3/18=1/6的谐波无法消除,对电网的谐波影响将较大。
HARSVERT-A高压变频器针对邯峰电厂要求功率单元采用冗余设计,用700V功率单元做成6 级,采用了特殊的主控程序(N+1 备份的专用版本)所有功率单元正常时,电压调制系数比正常的标准设备略低,当有单元出现故障旁路时,则自动提升调制系数,旁路一级时仍然能达到满电压输出。
当#12泵、#11泵变频泵切换时,利用变频器的快速启动模式,20s内快速启动到50Hz,同时凝结水调门切手动,运行人员手动逐渐开展主凝结水调门,降#11泵转速,手动调整水位正常后,再投入变频自动运行。