【摘 要】本文簡要介紹了某動力發(fā)電廠凝結(jié)水泵“一拖二”變頻器調(diào)速改造及節(jié)能效果分析。

【關(guān)鍵詞】變頻器；改造；節(jié)能；效果

某動力發(fā)電廠4臺30萬機(jī)組的凝結(jié)水泵需進(jìn)行變頻調(diào)速改造，購置了4臺變頻器，每臺機(jī)組各改造一臺，考慮到每臺機(jī)組有兩臺凝結(jié)水泵定期切換運(yùn)行，如果變頻器只能滿足一臺泵變頻調(diào)速需要，即未發(fā)揮設(shè)備的潛力，節(jié)能效果也不好?，F(xiàn)采用一臺變頻器可以輪流帶兩臺凝結(jié)水泵運(yùn)行，即一拖二的思路，繼而在考慮了不停機(jī)切換、事故自投等多種運(yùn)行方式后，形成下述實(shí)施方案，下面以1臺機(jī)組為例簡要分析說明。

1系統(tǒng)構(gòu)成說明

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，新增部分由一臺1250kVA（1000KW）的羅賓康高壓變頻器和三臺斷路器組成。

圖1中新增加的開關(guān)作用如下：“6KV凝泵變頻器總開關(guān)”采用B段備用的VB開關(guān)，要求保護(hù)配置齊全；“A凝泵變頻開關(guān)”和“B凝泵變頻開關(guān)”為新增加F-C開關(guān)，不要求有保護(hù)配置，但要求有控制回路；“A凝泵工頻開關(guān)”、“ B凝泵工頻開關(guān)”分別為凝結(jié)水泵電機(jī)原來的VB開關(guān)。

一次設(shè)備按上圖連接完畢后，可以看出系統(tǒng)保留了凝結(jié)水泵原來的開關(guān)（A凝泵工頻開關(guān)和B凝泵變頻開關(guān)），新增了“6KV凝泵變頻器總開關(guān)”、“A凝泵變頻開關(guān)”和“B凝泵變頻開關(guān)”三臺開關(guān)，由于變頻器不允許倒充電和嚴(yán)格的同期要求，增加這三臺開關(guān)是必須的，為防止工頻與變頻回路造成非同期并列事故，采用以下邏輯實(shí)現(xiàn)了電氣與DCS的雙重閉鎖，從而確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行.其主要運(yùn)行方式有：

1.1 正常運(yùn)行方式

正常運(yùn)行時，比如A泵運(yùn)行在變頻調(diào)速狀態(tài)下，電源通過“6KV凝泵變頻總開關(guān)”至變頻器，然后通過“A凝泵變頻開關(guān)”輸出至A泵電機(jī)。此時B泵“B凝泵工頻開關(guān)”處于備用狀態(tài)。當(dāng)需要定期切換至B泵運(yùn)行時，需進(jìn)行下列順序的操作，邏輯如圖2。

a）合“B凝泵工頻開關(guān)”，工頻開啟B泵。

b）停A泵，用“A凝泵工頻開關(guān)”開啟A泵。

c）停B泵，用“B凝泵變頻開關(guān)”將B泵接入變頻器，變頻控制開啟B泵。

d）待B泵運(yùn)行正常后，停A泵備用，切換完成。B泵切換到A泵，順序相同。

1.2 一臺泵發(fā)生故障情況的運(yùn)行方式

當(dāng)變頻控制的工作泵發(fā)生故障跳閘，或出力不足等故障時，另一臺泵會自動工頻投入運(yùn)行（與原自投方式一致）。應(yīng)將發(fā)生故障的泵處理好后，再按上述方式切換至變頻運(yùn)行。在此之前備用泵只能工頻運(yùn)行，不能調(diào)速，邏輯如圖3。

1.3 當(dāng)一段廠用電失電后的運(yùn)行方式

變頻器由6kV B段供電，當(dāng)變頻器帶A泵運(yùn)行時，如果發(fā)生6kV B段電源失電，此時B泵因母線失電不會自啟，這樣為了不至于造成兩臺泵全停，A泵可以利用”A凝泵工頻開關(guān)”自投，實(shí)現(xiàn)A泵繼續(xù)運(yùn)行，控制邏輯如圖4。

1.4 當(dāng)變頻器故障，需要長期退出運(yùn)行時的運(yùn)行方式

當(dāng)變頻器故障，短期不能恢復(fù)運(yùn)行時，可以方便的將”6KV凝泵變頻開關(guān)”、“A凝泵變頻開關(guān)”、”B凝泵變頻開關(guān)”停電，立即就可以恢復(fù)到改造前的狀態(tài)，同時變頻器可以退出維修。

2 凝結(jié)水泵電機(jī)變頻改造對電氣、熱控要求

2.1 確定除氧器水位為調(diào)節(jié)對象；

2.2 在DCS操作員站設(shè)計、增加軟手操，實(shí)現(xiàn)對凝泵變頻的啟、停、降速控制，顯示凝泵、變頻器的工作狀態(tài)；

2.3 凝泵變頻正常工作時，控制除氧水位調(diào)門全開，事故狀態(tài)下，調(diào)門動作維持原設(shè)計功能；

2.4 變頻器以“凝結(jié)水壓力”作為自動切手動條件；

2.5變頻器至兩臺凝泵電機(jī)的開關(guān)的互鎖由電氣與熱工雙重實(shí)現(xiàn)，熱工設(shè)選擇開關(guān)，設(shè)三套獨(dú)立聯(lián)鎖，即A/B泵工頻相互聯(lián)鎖，A變頻控故障聯(lián)鎖B工頻啟動，B變頻制控制故障聯(lián)鎖A工頻啟動；

2.6 凝泵電機(jī)原有6kV開關(guān)控制回路不變，保留原設(shè)計的所有功能，變頻器退出運(yùn)行時，不降低凝泵電機(jī)運(yùn)行可靠性；

2.7 變頻器故障聯(lián)鎖跳變頻電源開關(guān)及兩變頻F-C工頻開關(guān)，6KVB段母線失電，即變頻器失電，低電壓聯(lián)鎖啟動A工頻開關(guān)，控制回路的邏輯由電氣實(shí)現(xiàn)。

3 #1機(jī)凝泵改變頻效益分析報告

3.1 設(shè)備概況

某動力發(fā)發(fā)電廠#1機(jī)原配套兩臺沈陽水泵廠的9LDTNA-4型多級離心式泵，在投產(chǎn)運(yùn)行后，當(dāng)凝泵運(yùn)行在凝結(jié)水流量460-760 m3/h時，電流達(dá)81-95A，節(jié)流損失較大。為提高泵組效率、節(jié)約廠用電，降低運(yùn)行磨損、減小噪聲，根據(jù)我廠2002年科技計劃，在#1爐大修中對凝泵進(jìn)行了變頻調(diào)節(jié)改造。經(jīng)過系統(tǒng)改造后的凝泵系統(tǒng)運(yùn)行良好，現(xiàn)將改造效益分析如下：

變頻前后運(yùn)行電流差值：ΔI=84.5-45.81=38.69A，功率因素取0.8，變頻前后運(yùn)行耗電差值：P=1.732*6*38.69*0.8=321.653kWh，上網(wǎng)電價0.273元/kWh，年節(jié)約資金：321.653kWh*0.273元/kWh*7000h=61.468萬元/年，按項(xiàng)目費(fèi)用為200萬元計算，3.25年可收回投資。

同時改造前后的節(jié)電情況為：

改造前：耗電量=1.732×6×84.5×0.8=702.5KWh.

改造后：耗電量=1.732×6×45.81×0.8=380.85KWh.

節(jié)電率=（702.5-380.85）/702.5=45.8%

通過以上分析可看出，凝泵采用了變頻調(diào)節(jié)后，節(jié)流損失減小，經(jīng)濟(jì)效益顯著，這項(xiàng)技術(shù)改造是非常成功的。

4 凝泵改變頻后控制系統(tǒng)所存在的需要繼續(xù)探討的問題

凝泵改變頻調(diào)速后，按改造設(shè)計方案，除氧器水位投入凝泵變頻自動控制后，凝泵出口門對除氧器水位的自動控制將退出，這兩套自動不能同時投入。凝泵變頻自動主要對除氧器水位進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，而不能根據(jù)實(shí)際情況將凝結(jié)水母管壓力調(diào)節(jié)到合理設(shè)定值，因此，在機(jī)組較低負(fù)荷工況下，此時凝結(jié)水系統(tǒng)的壓力能否滿足接在凝雜水母管上的設(shè)備所需要的壓力？如凝泵的密封水壓力當(dāng)達(dá)到最低值就不能正常投入，因此根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況設(shè)置變頻器最低轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)后確定為900轉(zhuǎn)/分。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹樂敏.萊城電廠凝結(jié)水泵一拖二變頻調(diào)速改造[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報.2003（04）：53-55.

作者簡介：

翟瑞輝（1987.5—）男，漢族，山東聊城人，本科，單位：中廣核集團(tuán)，研究方向：電廠運(yùn)行

（作者單位：廣西防城港核電有限公司）