XX電廠2號機組給水泵組變頻改造自評價報告

1、.XX電廠#2機組給水泵組改造自評價報告 一、項目實施背景潘三電廠每臺機組給水泵按2×100%額定容量設計，給水泵采用液力偶合器調速運行的方式。液力偶合器的效率與勺管開度（或轉速）比成1：1線性函數(shù)關系，即在勺管開度為100%時效率接近1，勺管開度減小效率隨之變小。這種方式在電廠變負荷運行時，液力偶合器效率也隨之變化，在負荷較低時泵的效率也相應降低。我廠年平均負荷率為70%左右，可以看出現(xiàn)有的給水泵運行方式運行很不經濟。盡管不同型式和不同配置的主給水系統(tǒng)都能滿足電廠的運行需要，但作為電廠的重要輔機系統(tǒng)，其投資和運行維護的經濟性是不同的。利用高壓變頻調節(jié)技術實現(xiàn)汽輪機組給水泵調節(jié)，取代

2、液力偶合器調節(jié)，不僅可以達到初投資節(jié)省，而且系統(tǒng)結構簡單，運行及維護經濟，達到很好的節(jié)能效果，技術上是可行的。給水泵電動機實現(xiàn)了真正的軟啟動、軟停車，變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流，峰值電流和峰值時間大為減少，可消除對電網和負載的沖擊，避免產生操作過電壓而損傷電機絕緣，延長了電動機和水泵的使用壽命。變頻器設置共振點跳轉頻率，可以避免水泵處于共振點運行的可能性，使水泵工作平穩(wěn)，軸承磨損減少，啟動平滑，消除了機械的沖擊力，提高了設備的使用壽命。由于低負荷下轉速降低，減少了機械部分的磨損和振動，延長了設備檢修周期，可節(jié)省大量的檢修費用。給水泵是火力發(fā)電廠中耗電量最大的一類輔機，提高水泵運行

3、效率，降低水泵的電耗，對于降低廠用電率，提高電廠經濟效益有明顯的效果。電動機變頻調速是利用變頻裝置作為變頻電源，通過改變異步電動機定子的供電電源頻率f，使同步轉速n1變化，從而改變異步電動機轉速n,實現(xiàn)調速的目的。其原理是：對于水泵來說，流量Q與轉速N成正比，揚程H與轉速N的二次方成正比， 而軸功率P與轉速N的三次方成正比，它們之間的關系變化：水泵轉速N%運行頻率F(Hz)水泵揚程H%軸功率P%節(jié)電率%10050100100090458172.927.180406451.248.870354934.365.760303621.678.4上表可看出，用變頻調速的方法來減少水泵流量進行節(jié)能改造的經

4、濟效益是十分顯著的，當所需流量減少，水泵轉速降低時，其電動機的所需功率按轉速的三次方下降。二、項目實施方案在#1機組給水泵變頻改造的基礎上，#2機組采用了變頻一拖二的接線方式，即在原給水泵組系統(tǒng)不變的情況下，增加一臺與給水泵電動機配套的高壓變頻器實現(xiàn)給水泵的變頻調速。一臺變頻裝置帶兩臺電機，變頻器可以分別帶任一給水泵電機變頻運行，另外一臺給水泵電機工頻運行。給水泵實現(xiàn)變頻一拖二的辦法是,從給水泵斷路器負荷側與變頻器電源側配置兩個隔離開關，變頻器輸出側配置兩個隔離開關，分別與給水泵電動機輸入端工頻并接，實現(xiàn)通過切換的變頻一拖二運行方式。既便于給水泵的定期切換運行，又便于互相備用。正常運行方式為變

5、頻調速泵運行，兩臺泵可定期自動切換變頻調速運行。改造后接線方式如下圖：閉鎖功能的實現(xiàn)：手動旁路柜中，共有6個高壓隔離開關，為了確保不向變頻器輸出端反送電和合環(huán)運行，各隔離開關相互閉鎖；當QS1、QS3閉合時，QS2、QS4、QS5斷開，禁止閉合；當QS2、QS4閉合時，QS1、QS3、QS6斷開，禁止閉合；QS5閉合時，QS1、QS3斷開，禁止閉合；QS6閉合時，QS2、QS4斷開。旁路柜必須與上級高壓斷路器QF連鎖，旁路柜隔離開關未合到位時，不允許QF合閘，QF合閘時，絕對不允許操作隔離開關，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操作人員和設備的安全。合閘閉鎖：將變頻器“合閘允許”信號與旁路柜“工頻投入”

6、信號并聯(lián)后，串聯(lián)于高壓開關合閘回路。在變頻投入狀態(tài)下，變頻器故障或不就緒時，上級高壓開關（斷路器QF）合閘不允許；旁路投入狀態(tài)時，合閘閉鎖無效。故障分閘：將變頻器“高壓分斷”信號與旁路柜“變頻投入”信號串聯(lián)后，并聯(lián)于高壓開關分閘回路。在變頻投入狀態(tài)下，當變頻器出現(xiàn)故障時，分斷變頻器高壓輸入；旁路投入狀態(tài)下，變頻器故障分閘無效。三、項目實施后的效果1、改造后經濟效果分析我廠給水泵電機型號：YKOS3800-2額定電壓 6kV額定功率 3800kW額定電流 419 A額定轉速 2983 轉/分 功率因數(shù)：0.906冷卻方式：水空冷廠家：上海電機廠#2機給泵變頻改造前電耗率：日期#2機發(fā)電量（kwh

7、）#2機給泵耗電量（kwh）#2機給泵耗電率（%）2014/12/112637014.4552132.092014/12/142100912399421.902014/12/182495040502332.012015/01/132608972.8505601.942015/01/172537654.4512162.022015/01/232240236.8449912.01由上表可以看出，作為我廠功率最大的電動機，在實現(xiàn)#2機給泵變頻改造之前，#2機給泵日電耗率約在2%左右。改造后的電耗率：日期#2機發(fā)電量（kwh）#2機給泵耗電量（kwh）#2機給泵耗電率（%）2015/05/292116

8、147.2330561.562015/05/312051673.6326161.592015/06/022251276.8355531.582015/06/032027385.6295031.462015/06/042014800314041.562015/06/062134032325411.52由兩表對比可以看出， #2機給泵實現(xiàn)變頻改造后，日耗電率均值降至1.55%，尤其是#2爐A側一級減溫水調門卡澀，開度維持在35%左右，對給水流量有節(jié)流作用，增加了給泵電耗的情況下，#2機給泵變頻器的節(jié)電效果還是非常顯著的。 #2機正常運行時日發(fā)電量在200多萬kWh，較改造前，每日可節(jié)省電量200萬

9、*0.45%1萬kWh，每月節(jié)省電量約30萬kWh以上，經濟效益極其可觀。按上網電價0.42元/kWh,年發(fā)電小時6200小時（2014年#2機組年發(fā)電小時6232小時）計算，一年可節(jié)約發(fā)電成本108萬元。給泵變頻改造總投資208萬元，兩年即可收回成本。2、改造后冷卻效果負荷（MW）環(huán)境溫度（）變頻器變壓器溫度（）變頻器柜體溫度（）工業(yè)水溫度（）8027322627803033273085283428289029352829952836282810029392929以上數(shù)據(jù)表明，#2機給泵變頻器改造后，采用空水冷，在目前的環(huán)境溫度下，變頻器室內溫度及變壓器溫度、柜體溫度均能得到有效的控制，變壓

10、器溫度和柜體溫度上升幅度較小，預計在迎峰度夏期間，變頻器能夠經受住高溫高負荷的考驗。四、經驗介紹及存在問題改造后變頻帶載調試時給泵差動保護誤動跳閘。與#1機組給泵變頻運行方式不同，#2機組給泵運行方式為變頻為一拖二。兩臺給泵可以實現(xiàn)運行方式的在線切換，但給泵對應的差動保護需進行投入或退出調整，否則可能會造成差動保護誤動或無差動保護運行。針對這一問題，已經制定措施并形成文件下發(fā)至各個部室，要求發(fā)電部在進行給泵送電時需將對應的差動保護要求列入到操作票中，設備管理部負責保護投退的具體實施。為避免退出差動保護時出錯，利用保護裝置設有兩個定值區(qū)的特點，將其中一個定值區(qū)設為差動保護區(qū)，另外一個定值區(qū)設為非差動保護定值區(qū)，退差動保護時僅需要將定值區(qū)進行切換即可，達到簡單方便安全的目的。給泵變頻器冷卻系統(tǒng)設計存在缺陷。#2機組給泵變頻器冷卻系統(tǒng)是參照#1機組給泵變頻器冷卻系統(tǒng)設計的，冷卻器的冷風出口在變頻器單元模塊柜和變壓器柜的正面，但實際#2機組給泵變頻器單元模塊柜的吸風口在柜的后面。這樣冷卻器的實際冷卻效果將達不到預期的效果。運行中需加強對變頻器工作溫度的監(jiān)視。另冷卻器冷卻水管路的操作閥門及表計的安裝位置不理想，既不便于操作也不便于監(jiān)視。五、總結評價#2機組給水泵組通過變頻改造后節(jié)電效果明顯，經濟效益可觀。與#1機組給水泵組變頻改造比較