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KU酷游体育变频HID300A系列在电厂空冷岛上的应用

浏览次数: 日期:2015-8-7 16:19:25

摘要:

空冷风机系统对变频器的应用情况及性能要求较为苛刻,能否恒久稳定运行关系到电厂能否正常发电,因此空冷风机系统通常接纳进口品牌变频器。本文主要介绍KU酷游体育HID300A系列变频器在鄂尔多斯某电力公司空冷系统上的应用,不但操作简便、性能稳定,还在使用中抵达了具有显著的节能效果。KU酷游体育变频HID300A系列在空冷系统上的乐成应用,关于突破外洋品牌在此行业的垄断职位,具有重要的现实意义。

 

要害词:KU酷游体育变频  空冷风机系统  HID300A  节能

 

一、项目配景

发电站直接空冷系统(空冷岛),由于具有环保、节能、节水等主要特点,电站空冷技术特别是直冷技术在海内外火力发电厂的建设中获得广泛应用。鄂尔多斯某电力公司为增建一台60MW机组作为背压机组的后置机,接纳KU酷游体育汽轮机有限公司低压中温直接空冷凝汽式汽轮机。本期工程有1台机组,每台空冷机组配置12台风机,每台风机配置1台变频器。变频器额定功率:风机泵类160kW。

客户经多方面考察试验后,选择了KU酷游体育HID300A系列变频器。由于空冷风机是凭据装置的最大处理量和最高月平均温度盘算设计,在差别的季节、差别的处理量的情况下,所需的风量相差很大。接纳KU酷游体育HID300A系列变频控制后,可凭据差别气候条件改变电机转速,空冷风机的风量可随处理量、原油性质及气温的变革而变革,从而减少了能源的浪费。当所需风量比较少时,变频器在满足机组正常工况需求的情形下,使电机在低转速下运转,减少噪音及对机械的磨损,延长设备使用寿命并降低维修用度。

 
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图1  空冷机组                                  图2  KU酷游体育变频调速控制系统

二、空冷风机变频柜的选型要求

现场空冷风机系统对变频柜的选型有以下要求:

1、空冷变频器及变频器电源开关接纳组柜方法(单柜单回路),柜体接纳牢固装置结构,下出线方法。变频柜主电源接纳与进线柜母排连接方法,防护品级不低于IP42。

2、每台柜内主控制回路至少应包括:进线刀熔开关或塑壳断路器、直流电抗器、输入滤波器、变频器、输出电抗器等;其他控制回路凭据控制要求配置变压器及所有提供须要功效的电气设备,包括变频器及所有装置在控制柜内所需的设备。变频器应配通信接口(通讯协议为ModbusRS485)。为了变频系统的散热考虑,所用输出电抗器必须装置在变频器外或选用一体型式,使电厂各级母线电压上的谐波分量满足相关标准的要求。

3、变频器将完成整个风机驱动系统的运行,频率规模在旋转速度的0 %~110 %之内。并考虑由电缆、滤波器以及变频器安排于变频器柜内的降容等导致的功率损失。

4、变频器必须能够对转动的风机电机进行启动(双向重启动)。

5、变频器装置于变频器柜内,在变频器壳体的前门要装置一个按键界面(控制板),以便通过变频器实现对风机的操作以及对AC驱动装置调理器校正等。

6、控制柜的设计要考虑由功率损失引起的冷却和散热要求。气流不得被内置的装置阻隔。在柜顶上装置电扇,变换器区域的空气入口必须满足设计情况要求。

 

三、系统控制原理

3.1直接空冷系统事情方法

直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换。所需冷却空气,通常由机械通风方法供应。直接空冷系统所用的空冷凝汽器是由外外貌镀锌的椭圆形钢管外套矩形翅片的若干个管制组成。汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器,在换热的历程中,利用散热器翅片管外侧流过的冷空气,将凝汽器中从处于真空状态下的汽轮机排出的热介质饱和蒸汽冷凝,最后冷凝后的凝结水经处理后送回锅炉。

凭据凝结水和蒸汽的流动偏向,直接空冷系统可以分为顺流式、逆流式、顺逆混淆式三种事情方法。顺流式是指汽轮机排汽沿配气管由上而下进入空冷凝汽器,冷凝后的凝结水的流动偏向与蒸汽流动偏向相同。反偏向流动的即是逆流式。在直接空冷系统中,既要提供传热性能,又需安排凝结水冻结,空冷凝汽器基本都接纳顺逆流联合方法。

3.2空冷风机变频控制系统

本项目直接空冷系统接纳顺流为主、逆流为辅的方法,其中8台变频风机为顺流式启动,4台变频风机为逆流式启动。系统事情时,首先逆流风机先启动,随着蒸汽流量的增加,背压升高,逆流风机转速增加。当无法满足要求时,距离进气口较远的顺流单位被启动,依次类推,以包管各个管制内充满蒸汽,且空气集聚在逆流管制顶部,制止冻管。

空冷控制系统预先设定了汽轮机背压的设置值,通过处理后的实际丈量值与设定值进行比较,从而发出指令,改变风机的转速以及人为决定开启或者关闭配汽管道上的蒸汽隔离阀,使冷却空气的流量与运行条件相协调,将汽轮机排汽压力坚持恒定。背压实际丈量值高于设定值,则提高在运风机的转速或启动更多的风机,背压实际丈量值低于设定值,则降低在运风机的转速或停转部分风机。12台变频风机凭据系统的蒸汽压力及温度等进行DCS集中控制。

变频柜内每台变频器都独立受控,具有远程、就地两种控制方法。当在就地事情状态时,可以在变频柜面板上手动启停风机,并对风机的运行进行控制以及设定变频器的参数。当在远程事情状态时,变频器投入运行,通过空冷机组DCS控制室可以自动控制风机的最佳运行状态。空冷机组DCS控制室输出频率控制信号对风机的转速进行控制,变频控制柜反响电流和频率信号送入DCS控制室。变频器柜有通讯治理单位,能通过总线将各回路开关状态、变频器状态等信号经串行接口(RS485)送出的所有数据汇总。

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图3 逆流风机变频控制主回路图
 

风机电机加热器、齿轮箱油加热器馈电由变频柜内实现,并且可在DCS内实现成组及单回路自动投入。当系统运行历程中减速机油压KU酷游体育不到设计要求时,压力开关会给出一个开关量信号给控制系统来报警,此时控制系统必须停止此台变频柜的运行,以充分掩护减速机不在润滑不睬想的条件下事情。如图:

 
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图4 逆流风机部分控制图


3.3KU酷游体育变频HID300A系列的性能优势

KU酷游体育HID300A系列变频器具有自动转矩提升、自动转差赔偿、自动稳定输出电压、转速追踪启动功效、加速时过电流抑制、恒速时过电流降频功效、减速时过电压抑制、自动节能运行等功效。特别是AVR自动稳压功效,在电网波动下,能够输出恒定的电压。负载在剧烈波动下仍能正常运行。

(1)奇特的转速追踪功效

HID300A系列无需专用的硬件检测电路和专用功效码设定,额定转速规模内,变频器在0.2s内完成电机转速、转向和相位角的辨识,并对自由旋转的电机平滑跟踪启动,并能平稳运行,解决一些高惯性负载。在空冷系统中有时候会泛起异常停机,由于风机惯量还很大,风机仍高速运转。变频器器拥有的转速追踪功效,能实现快速飞车启动,极大地提高了系统的稳定性。 

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图5 HID300A变频器转速追踪功效 
 

(2)奇特的瞬时掉电处理方法——瞬停不绝功效

 
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图6 HID300A变频器瞬停不绝示意图
 

电厂大型设备众多,时常启停,由于启动瞬间电流很大,网线压降急剧升高,很容易瞬间拉低电网电压,造成变频器欠压停机。此功效包管瞬时停电时变频器不会停机。在瞬间停电或电压突然降低的情况下,变频器降低输出速度,通过负载回馈能量赔偿电压,以维持变频器短时间内继续运行。

(3)奇特的风道设计

空冷岛变频控制是群机事情方法,设备集中结构加之外界情况温差对变频器适应能力提出了很高的要求。柜体内的HID300A系列变频器接纳独立风道设计,内部电路也接纳独立电扇散热,提高了产品的散热效果,弥补了一些品牌内部电路与模块散热器共用散热通道的缺陷,大大减少了灰尘、杂物进入变频器内部。散热器和电扇可单独进行清理和维护,提高了产品使用寿命。

(4)接纳自主研发的电抗器

由于变频器整流历程中会爆发高频谐波和进线电源的网侧谐波,因此变频柜配备滤波器、进线电抗器,有效抑制谐波对电网和电机的影响。现场的电气室距离风机较远,电机电缆线200米,变频器的输出电流除了流入电机负载外,另有一部分流入到电缆的漫衍电容,因此在运行时,过长的动力电缆会增加变频器的电流担负,甚至会引起变频器的过电流故障,所以变频器电机侧必须配置输出电抗器。HID300A系列变频器配置的交直流电抗器均为自主研发,针对变频器爆发的种种谐波剖析而量身定制,完美地抑制了大部分的谐波分量,并且性能优良,做工精湛,可靠性强。


3.4功效参数设置及说明

 
 
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四、KU酷游体育变频HID300A系列在空冷岛应用上的节能剖析

由流体力学可知,P(功率)=Q(风量)×H(压力),风量Q与电机转速n一次方成正比,即Q∝n;风压H与电机转速n二次方成正比, 即P∝n?。功率P与电机转速n三次方成正比,即P∝n?。变频器降速以后,电机输出功率建立方比降低。

现场技术参数如下:

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按节电率15%~25%左右盘算,全年用电度数盘算:380V(电压)×280A(电流)×0.87(功率因数) ×24(小时)×1.732×330(年事情天数)= 1269796(kW·h);电费按每kW·h 0.40元盘算:1269796×0.40=507918元。12台一共耗电:507918×12=6095020元。

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五、应用效果

1、由于现场供电情况不稳,供电电源经常泛起瞬时中断,使用变频器瞬停不绝功效后,运行稳定,获得客户的极大认可。

2、与古板的依靠调理挡风板或控制阀门开启度的方法来调理气体流量、压力、温度相比,使用HID300A系列变频器操作简单、功效齐全、稳定可靠性高,不但降低了现场人为操作引起的异常,还能为企业节约电能,提高经济效益。


六、结束语

空冷风机电机接纳KU酷游体育变频HID300A系列控制,可凭据现场工况需求改变电机转速,减少了设备磨损,节能效果显著。内置的种种掩护功效,包管设备宁静正常运行。实践证明,KU酷游体育变频HID300A系列具有优异的调速性能和良好的节能价值,值得在空冷系统KU酷游体育泛推广使用。


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