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1、國產(chǎn)高壓變頻器在發(fā)電廠吸風(fēng)機應(yīng)用2007/8/14/10:05 國產(chǎn)高壓變頻器在發(fā)電廠吸風(fēng)機應(yīng)用2007/8/14/10:05 1 引言 中國大唐集團公司陡河電廠2#發(fā)電機組(125MW)屬于調(diào)峰機組,機組運行時基本帶7080負(fù)荷,兩臺吸風(fēng)機采用入口擋板調(diào)節(jié)。為了保證電動機的安全穩(wěn)定運行,選用的風(fēng)機電動機的備用容量較大。機組滿負(fù)荷運行時,吸風(fēng)機入口擋板開度約60,機組調(diào)峰時,風(fēng)機入口擋板開度約40左右,能量損失大,風(fēng)機效率低。為
2、了節(jié)約能源,降低廠用電率,保護環(huán)境,簡化運行方式,減少轉(zhuǎn)動設(shè)備的磨損等,我公司決定在陡河電廠、下花園電廠及張家口電廠對部分風(fēng)機、水泵采用高壓變頻器調(diào)速裝置,我公司在國際上公開招標(biāo)采購高壓變頻器。北京利德華福技術(shù)有限公司為國內(nèi)唯一中標(biāo)單位,并一舉中標(biāo)8臺高壓變頻器。 其中陡河電廠2#爐2臺吸風(fēng)機電動機上分別加裝一套北京利德華福技術(shù)有限公司生產(chǎn)的6kV/1000kW高壓變頻器裝置。 2HarsvertA06/105型高壓變頻裝置原理 變頻裝置采用多電平串聯(lián)
3、技術(shù),6kV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1,由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6kV系列有21個功率單元,每7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。 每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致,可以互換,其電路結(jié)構(gòu)見圖2,為基本的交-直-交單相逆變電路,整流側(cè)為二極管三相全橋,通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制,可得到如圖3所示的波形。點擊此處查看全部新聞圖片 輸入側(cè)由移相變壓器給每個單元供電,移相變壓器的副邊繞組分為三組,構(gòu)成42脈沖整流方式:這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流
4、波形,使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。 另外,由于變壓器副邊繞組的獨立性,使每個功率單元的主回路相對獨立,每個功率單元等效為一臺單相低壓變頻器。 輸出側(cè)由每個單元的u、v輸出端子相互串接成星型接法直接給高壓電動機供電,通過對每個單元的pWM波形進行重組,可得到如圖4所示的階梯正弦PWM波形。這種波形正弦度好,dv/dt小,可減少對電纜和電動機的絕緣損壞,無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長電動機不需要降額使用,可直接用于舊設(shè)備的改造;同時,電動機的諧波損耗大大減21313少,消除了由此引起的機械振
5、動,減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。 當(dāng)某一個單元出現(xiàn)故障時,通過使圖2中的軟開關(guān)節(jié)點K導(dǎo)通,可將此單元旁路出系統(tǒng)而不影響其他單元的運行,變頻器可持續(xù)降額運行,可減少很多場合下停機造成的損失。 3變頻改造方案簡介 2#爐引風(fēng)機是兩臺雙側(cè)布置,目前其引風(fēng)機的出力調(diào)節(jié)由人工調(diào)節(jié)擋板來實現(xiàn)。由于引風(fēng)機設(shè)計時冗余功率較大,加上風(fēng)量控制采用檔風(fēng)板引起的阻力損耗,造成廠用電率高,影響機組的經(jīng)濟運行。
6、0; 為了充分保證系統(tǒng)的可靠性,為變頻器同時加裝工頻旁路裝置(如圖5所示),變頻器異常時,變頻器停止運行,電動機可以直接手動切換到工頻下運行。工頻旁路由3個高壓隔離開關(guān)QSl、QS2和QS3組成(見圖5,其中QF為甲方原有高壓開關(guān))。要求QS2不能與QS3同時閉合,在機械上實現(xiàn)互鎖。變頻運行時,QSl和QS2閉合,QS3斷開:工頻運行時,QS3閉合,QSI和QS2斷開。 為了實現(xiàn)變頻器故障的保護,變頻器對6kV開關(guān)QF進行聯(lián)鎖,一旦變頻器故障變頻器跳開QF,要求甲方對QF的臺分閘電路進行適當(dāng)改造。工頻旁路時,變頻器應(yīng)允許QF合閘,撤消對
7、QF的跳閘信號,使電動機能正常通過QF合閘工頻起動。 點擊此處查看全部新聞圖片 4變頻裝置調(diào)試數(shù)據(jù)對比 中國電力科學(xué)研究院對相關(guān)參數(shù)的測量結(jié)果如下。國產(chǎn)高壓變頻器在發(fā)電廠吸風(fēng)機應(yīng)用2007/8/14/10:05 測試結(jié)果表明,72負(fù)荷時節(jié)能率為59,滿負(fù)荷時節(jié)能率也高達46。同時,電動機變頻起動時,啟動電流甲穩(wěn)上升,電動機起動非常平穩(wěn)。
8、 5變頻改造后的效益計算 1)全年滿負(fù)荷時,投入2臺變頻器后,估算年節(jié)電量為 520kW×5500h=2860000kWh 年至少節(jié)省電費 2860000kWh×0.326元/kWh=93.2萬元 2)全年72負(fù)荷運行時,投入2臺變頻器后,估算年節(jié)電量為
9、 571kW×5500h=3140500kWh 年至少節(jié)省電費 3140500kWh×0.326元,kWh=102.4萬元 可見,在滿負(fù)荷全年運行或者72負(fù)荷全年運行情況下,投入2臺北京利德華福公司生產(chǎn)的國產(chǎn)高壓變頻器后,我公司全年節(jié)約電費均可達100萬元左右。 另外,由于北京利德華福公司系列變頻器功率因數(shù)可達0.95以上,大于電動機功率因數(shù)0.85,減少大量無功。并且實現(xiàn)電動機軟起動,可避免因大電流起動沖擊造成對電動機絕緣的影響,減少電動機維護量,節(jié)約檢修維護費用,同時電動機壽命大幅度延長。 6結(jié)束語
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