變頻器在閥門控制中的應(yīng)用

1、變頻器在閥門控制中的應(yīng)用 循環(huán)水泵是電廠的重要輔機(jī)之一，對機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要意義。在循環(huán)水泵和對應(yīng)出口蝶閥的控制中設(shè)有聯(lián)鎖控制回路，當(dāng)循環(huán)水泵起動運(yùn)行時，要求出口蝶閥開啟；當(dāng)循環(huán)水泵停運(yùn)時，要求出口蝶閥能在短時間內(nèi)快速關(guān)閉，以防止循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)造成泵軸損壞和循環(huán)水壓下降影響機(jī)組的安全。傳統(tǒng)的電動蝶閥慢關(guān)閉過程時間過長，難以滿足實(shí)際要求，因此大多采用電液聯(lián)動重錘式碟閥或液動蝶閥，利用重錘的勢能或液體蓄能來完成蝶閥的快速關(guān)閉。但是其控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜、笨重，液壓件、液壓管路易泄漏，整個液控系統(tǒng)可靠性較差，維護(hù)工作量大。 一、系統(tǒng)組成 采用變頻器對循環(huán)水泵出口蝶閥進(jìn)行控制，就是利用變頻器的變頻功能

2、提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門的快速關(guān)閉。系統(tǒng)由變頻器、電動傳動裝置、碟閥主體及控制箱等組成。變頻器的輸出控制異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)蝸桿-蝸輪裝置帶動碟閥啟閉。傳動裝置中設(shè)有行程開關(guān)、力矩開關(guān)，在碟閥開度指示盤的設(shè)定位置裝有接近開關(guān)。利用接近開關(guān)的通斷發(fā)出指令改變變頻器輸出頻率和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使閥門以設(shè)定的速度啟閉。 二、應(yīng)用實(shí)例 華能長興電廠采用變頻器對4、5號機(jī)組循環(huán)水泵原有的重錘式碟閥相繼進(jìn)行改造。每臺循環(huán)水泵采用7.5kW西門子Micromaster440系列變頻器1臺，配江南閥門廠的HZ250-35/15閥門電動裝置。控制原理如圖1所示。 控制系統(tǒng)工作電壓為DC 24V，繼電器采用OM-RON

3、全封閉式小型繼電器，控制箱面板上有聯(lián)鎖、就地切換開關(guān)和開啟、關(guān)閉、停止按鈕以及閥位指示燈。開關(guān)切至聯(lián)鎖位置，電動蝶閥受循環(huán)水泵起停信號控制；開關(guān)切至就地位置，電動蝶閥由就地開啟、關(guān)閉按鈕控制。 (1)切換開關(guān)在就地位置，切換開關(guān)lQK的、接通。閥門開啟時，控制系統(tǒng)控制變頻器輸入通道5接通，電機(jī)以工頻電源速度順轉(zhuǎn)開啟蝶閥。閥門關(guān)閉時，控制系統(tǒng)控制變頻器輸入通道6接通，電機(jī)先以工頻電源速度逆轉(zhuǎn)緩慢關(guān)閉蝶閥；當(dāng)閥門關(guān)閉到一定角度(10左右)，接近開關(guān)DDJ3接通，J5吸合使變頻器輸入通道8接通，電機(jī)實(shí)現(xiàn)第一變速，快速關(guān)閉蝶閥；當(dāng)閥門關(guān)到75左右接近開關(guān)DDJ5接通，J6吸合使變頻器輸入通道16接通，

4、電機(jī)實(shí)現(xiàn)第二變速，以工頻電源速度緩慢關(guān)閉閥門，防止閥門沖擊損壞。 (2)切換開關(guān)在聯(lián)鎖位置，切換開關(guān)lQK的、接通，控制回路接受循環(huán)水泵的起動或停止信號，2KA或2GA接通，控制蝶閥的啟、閉。 (3)為防止在關(guān)閥時變頻器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致閥門在關(guān)閉時中途停止造成事故，在系統(tǒng)中設(shè)有變頻、工頻切換控制，當(dāng)變頻器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，其內(nèi)部接點(diǎn)BK3斷開，將線路切換到工頻電源工作。 三、注意事項(xiàng) (1)通常電機(jī)是按50Hz電壓頻率設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個電壓頻率范圍內(nèi)給出的，當(dāng)變頻器輸出頻率大于50Hz時，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和頻率以反比的關(guān)系到下降。因此在該控制系統(tǒng)中必須考慮電動機(jī)在大于50Hz頻率運(yùn)行時

5、的驅(qū)動負(fù)載能力，以防止在高頻運(yùn)行時電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不足，不能啟閉碟閥。為保證穩(wěn)定運(yùn)行，變頻器輸出最大頻率設(shè)置不應(yīng)超過電機(jī)額定頻率的3倍。 (2)加減速時間的設(shè)定。運(yùn)行要求希望加速和減速時間短一些更好，但是如果選擇加速時間太短，系統(tǒng)可能無法起動或者因過電流保護(hù)跳閘；如果減速時間太短，頻率下降太快，電機(jī)會進(jìn)入再生制動狀態(tài)，可能發(fā)生過電壓保護(hù)跳閘，因而要合理選擇加速和減速時間。 (3)變頻器一般都安裝在控制箱內(nèi)，其工作環(huán)境溫度要求在40以下。南方電廠夏天的氣溫經(jīng)常在37以上，變頻器控制箱內(nèi)溫度經(jīng)常超過40。高溫季節(jié)也正是備用循環(huán)水泵頻繁起停的時候，因此要注意加強(qiáng)控制箱內(nèi)通風(fēng)散熱。 (4)為使循環(huán)水泵出口蝶閥能正常工作，電動蝶閥的供電電源應(yīng)采用互為備用的雙路電源。同時在調(diào)試時不僅要對變頻控制回路進(jìn)行檢查，還應(yīng)對故障回路和工頻電源相序進(jìn)行核對，以防止因變頻器內(nèi)部故障自動切換到工頻電源工作時相序錯誤造成蝶閥反轉(zhuǎn)引發(fā)事故。 四、結(jié)