高压变频调速装置技术在电厂的应用

1、安全技术高压变频调速装置技术在电厂的应用 依据山东十里泉电厂供水泵应用高压变频调速装置的实效，说明国产高压变频调速装置的技术已日趋成熟，大力推广应用它所带来的经济效益和社会效益是非常可观的。 山东十里泉电厂是一个具有5台125MW，2台300MW及一台140MW机组的中型电厂。(风险管理世界-.RiskMW.com) 十里泉发电厂目前由30km外的水源地供水，水源地共装有5台水泵，均由560kW/6kV高压电动机拖动，多数状况下启动12台泵就可满意发电 要求，采纳手动节流调整方法掌握水流量。假如节流阀开度不大、并且水流量足够，则停一台水泵;假如节流阀全开仍不满意水流量要求，则再开启一台水泵，由

2、于管道长达30km，且节流阀始终处于调整状态，如选择一台水泵进行变频调速改造，节流阀全开，实现恒水压掌握，不但具有良好的节能效果，泵站的掌握特性也大为改善。 1、高压变频调速装置选型依据 对于6kV等级，目前主要有3种方式的高压变频装置：单元串联多电平型、三电平型和电流源型。由于单元串联多电平方式简单实现冗余运行，在单元故障时能进行旁路而不影响电动机连续运行，并且具有谐波小、dv/dt低、技术成熟等显著优点，因此，打算采纳这种方式的高压变频器。 在对国内外各厂家的单元串联多电平高压变频装置，进行性能价格比较和运行牢靠性评估后，选用了上海发电设备成套设计讨论所和上海科达机电掌握有限公司生产的MA

3、XF700-6000/750型高压变频调速装置，该类型产品具有如下6个特点： 1)功率单元冗余运行、故障时自动快速旁路，确保电机正常运行; 2)可在线更换功率单元，不须停机; 3)采纳无极性电力电容代替电解电容，提高了装置寿命和整体牢靠性，20年内不须更换电容; 4)采纳特制散热器，使功率单元温升低，装置体积减小(宽3800，深1200，高2200); 5)输出dv/dt低(在500V以下)，电动机绝缘不受损害; 6)电网自动重合闸后连续运行。 2、变频运行的其它优点 该泵站经高压变频改造后，除了节能外，水流量掌握特性以及电动机和泵的运行特性明显改善，主要有以下6项优点。 1)实现恒母管水压掌

4、握操作人员只须转变母管压力设定值，不再调整节流阀，运行自动化程度大为提高，运行和维护工作量降低。 2)管道压力降低原来节流调整时，流量变小时，管道压力反而上升，简单爆管，不利于管道平安运行，而采纳变频调整后，流量变小时，管道压力亦变低。 3)电动机软启动避开水泵频繁启停经测量，变频运行时起动电流5A，而工频直接起动电流300A，因此，变频运行完全消退了因直接启动造成的对电动机和电网的冲击，降低了电动机故障率(电厂电动机因直接启动造成故障已屡见不鲜)。 4)功率因素提高从电网侧看，工频运行时功率因数为0.85左右，变频运行时功率因数达到0.95，因此，即使同样是满负荷运行，变频运行时，高压输入电

5、流明显比工频运行时小，这也有利于节能和设备平安运行。 5)电机和泵运行寿命延长设备转速降低后，运行噪声降低，磨损削减，设备寿命延长。 6)掌握响应速度增快转变水压设定值后，装置快速转变运行转速，使母管水压快速跟踪设定值。 3 、现场实际操作 沟通会上来自山东黄台，德州，石横，白杨河，里彦，聊城，凯赛，皱县，莱城，临沂，威海，危房，滕州，辛店，章丘，青岛等17个电厂及上海宝钢电厂等50余名代表，在现场进行了实地操作，并重点观看了以下4项试验。 1)单元切换和自动平衡试验在额定负荷时，切换115中任意功率单元，电动机始终保持连续运行，且单元投切后三相电压电流保持平衡。 2)自动手动切换试验在自动恒

6、水压掌握和手动恒频率掌握之间切换，装置运行频率和水压波动不超过规定值。 3)自动运行时阶跃响应试验由于变频泵在运行时，要承受工频泵的开停冲击，这相当于约20%的阶跃信号，因此，试验时，在自动运行状态下对设定值施加20%阶跃变化，超调量和振荡次数不超过规定值。 4)变频泵运行时，工频泵投切试验系统自动运行时，当上升设定值到装置给出"压力过低'报警信号时，投入一台工频泵，此时变频泵自动降低转速并将母管压力调整到设定值，超调量和振荡次数不超过规定值，报警信号自动消逝。当降低设定值到装置给出"压力过高'报警信号时，切除一台工频泵，此时变频泵自动降低转速并将母管压力调整到位，超调量和振荡次数不超过规定值，报警信号自动消逝。 4 、节能效果 高压变频调速装置投入运行后，节流阀全开，采纳远方自动恒水压掌握方式，平常操作值班人员只须转变压力设定值(在操作室用按钮进行升降设定)，多数状况下，变频器运行在40Hz左右，功率270kW左右，高压输入电流不到30A，而50Hz定速运行时功率约530kW，高压输入电流60A左右。 运行平均负荷按0.95560kW计算，每年运行300天，即7200h，节电1340MWh。按上网电价计算，两年不到便可收回投资，如按电的售价算，由于该装置投资不到73万元，则一年就可以收回全