高压变频调速装置在发电厂凝升泵上的应用

淮南田家庵发电厂 龙良军

高压变频调速装置在发电厂凝升泵上的应用

淮南田家庵发电厂 龙良军

介绍了BORU I-Y06/077高压变频装置在5号机A凝升泵改造时的情况，过程中产生的问题和解决的办法。实际运行统计表明，加装该装置前后全年（11个月）可节电147.3万kW h。

凝升泵；变频器；调试；节能

淮南田家庵发电厂检修期间，在5号机A凝结水升压泵(以下简称A凝升泵)加装了BORUI-Y06/077型高压变频调速装置（以下简称B装置），节能效率显著。本文对加装B装置的工程及调试中的一些问题进行分析。

1 B装置简介

B装置采用一体化设计结构，整套装置由变压器柜，功率单元柜和主控器柜组成。变压器柜内安装了移相整流变压器，变压器的下端安装有顶吹风式风机，该风机由温控器控制；变压器柜的顶端安装有离心式冷却风机；变频调速装置的进出高压电缆由变频器旁路柜中接入，接线方式为下进下出。功率单元柜安装的逆变功率单元，每个功率单元的安装位置均装有滑道，进出线端子插件和物理旁路机构，每个功率单元仅通过2根线与单元柜体连接，一根接地线，一根光纤线。主控制柜内安置有所有的主控板卡和其他辅助电气线路，主要包括主控CPU板，数字量I/O板，模拟量I/O板光纤接口板等。

高压变频调速装置具有的单元自动备用和带电更换单元功能，保证了系统的可靠性和不间断运行。单元串联多电平结构以及独特的dv/d t抑制线路降低了输入输出谐波，限制和保护功能有效避免过流、过压、过温、短路等异常工况对装置损坏；较强过载能力使系统安全运行，且不受负载扰动的影响。此外，高压变频调速装置体积较小、对运行环境要求不高，易于现场安装。

2 系统简介

2.1 凝升泵运行简介

5号发电机备A、B凝升泵，一台运行一台备用，A凝升泵加装B装置作变频改造，B凝升泵电动机仍采用原运行方式。

凝升泵变频运行时，除氧器上水阀保持全开，除氧器水位通过改变凝升泵电动机转速来调节；变频器出现故障时，变频泵自动切到B泵运行，除氧器上水阀同时也自动参与除氧器水位控制。

2.2 变频器系统配置

由变频装置本体和手动旁路柜组成，系统原理图如图1所示。

图1系统原理图

在6kW母线上取电源由高压断路器DL送至旁路柜,K1和K2为高压变频装置的进线和出线隔离开关，便于检修时对变频装置进行隔离。K3为旁路刀闸，当变频装置发生故障后令电动机由工频直接启动。

2.3 变频器控制说明

5号机集控室的DCS通过4-20m A模拟量电流信号来控制变频装置的输出频率。变频装置将装置的状态通过模拟量、数字量信号送至DCS，如装置报警、装置故障跳闸、输出电流、输出频率等等。

（1）运行方式

变频运行时：断开K3，闭合K1和K1；工频运行时：断开K1和K2，闭合K3。

K1和K3互相闭锁，即K1和K3不能同时闭合。（2）切换

当变频装置出现故障时，立即跳开DL开关，断开出线刀闸K2和进线刀闸K1，将变频装置隔离，然后闭合旁路刀闸K3，在工频电源下启动电动机。

3 B装置出现的问题及解决方案

3.1 谐振问题

变频调速改造后，电动机或负载的输入频率为变频装置的输出频率，可能运行的频率在0～50HZ间(实际使用频率范围可能较窄一些)；谐振点一般有0～2个，所以当变频运行时，DCS或闭环控制的目标频率范围很可能包含谐振频率点，极端情况甚至电动机或负载长期运行在谐振频率。

为保证安全运行，对A凝升泵进行了谐振试验。

当变频装置驱动电动机，从50Hz降至5Hz的区间内，水平方向的振动缓慢增大，水平方向的振动维持在7～8丝以下，垂直方向的振动很小。

试验结果表明，电机在变频运行时没有出现谐振点。

3.2 温升问题

(1)温升试验

内部温升太高会影响变频器的稳定运行，对变频器进行了温升试验。

B装置连续带载2h以上，经检测变频器各点温度均在40°左右，符合设计标准。

（2）安装环境要求

设备周围留有0.6～1.5m空间,以保持良好的通风环境。

（3）滤网进风口及时清洁

在变频器的功率单元柜门上安装了滤网，该滤网堵塞也将导致B装置温升，日常维护中应及时清洁或更换滤网。

4 B装置节能效果

4.1 直接经济效益

根据A凝升泵加装B装置前后统计实际运行表明，加装B装置后，少消耗功率186KW/h，节电133万kWh/月,全年节电(按11个月统计)：1473kWh。

4.2 间接经济效益

（1）改造前A凝升泵工频启动时，电机承受8-10倍的冲击电流，而采用变频启动后，启动过程平稳，对电网或电动机几乎无冲击，对泵也无启动转矩冲击，凝升泵转速降低，减轻了机械振动和噪声，延长泵的使用寿命，减少了维修改造量。

（2)采用变频运行后，除氧器水位稳定可靠，提高了凝结水泵系统运行稳定型。

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

龙良军，1970年2月—，男，皖淮南，职称助理工程师，从事的工作电气设备管理。