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合康高壓變頻器同步投切系統在引風機控制上的設計與應用

瀏覽次數☁↟₪: 日期☁↟₪:2018-1-25 14:55:54

摘要☁↟₪:本文介紹了北京合康新能變頻技術有限公司高壓變頻器同步投切功能在廣西百色銀海發電有限公司引風機控制中實現工頻變頻無擾切換的設計與應用✘╃✘✘,詳解介紹了同步投切的實現過程·✘。

關鍵詞☁↟₪:高壓變頻器;引風機;同步投切


一·◕◕、專案概況

廣西百色銀海發電有限公司位於百色市田陽縣新山鋁產業示範園✘╃✘✘,2004年6月✘╃✘✘,由廣西投資集團有限公司投資建設✘╃✘✘,是自治區統籌推進的重大專案和百色市“工業立市”的重點工程之一·✘。公司現有2臺15萬千瓦燃煤發電機組✘╃✘✘,總裝機容量為30萬千瓦✘╃✘✘,年發電能力13.5~18億千瓦·✘。此次對四臺引風機系統進行改造✘╃✘✘,採用了4套合康品牌型號為HIVERT-Y 06/271BP帶同步投切功能的高壓變頻器✘╃✘✘,對整個生產安全穩定執行起到了很大作用·✘。

機組配備有四臺引風機✘╃✘✘,裝置型號如下☁↟₪:

1.變頻器銘牌

系統型號

HIVERT- Y  06/271BP

功率等級(kW)

2250KW

輸入/輸出電壓(Kv)

06/06

3.電機銘牌

電機型號

        YBPKK630-6

額定電壓(KV)

06

額定功率(kW)

          2240

額定電流(A)

258.7

額定轉速(rpm)

           995

功率因數

0.85

5.負載銘牌

負載名稱及位置

#2B引風機

型號

Y6-2X29-11N032.8F

額定壓力(Pa)

12382帕

額定轉速(rpm)

980

額定流量(m3/h)

562140m³/h

額定效率


6.現場其它配套裝置記錄

裝置名稱

電抗櫃

型號

2mh/320A

二·◕◕、      現場工藝介紹

1.同步投切

同步投切是變頻器與工頻電網之間相互切換的紐帶✘╃✘✘,它利用鎖相環技術✘╃✘✘,使變頻器輸出電壓的頻率·◕◕、相位·◕◕、幅值跟蹤電網電壓並保持一致✘╃✘✘,以進行平穩切換;為多臺水泵的順序自動軟啟動和需要在工頻和變頻電源之間頻繁切換的系統等✘╃✘✘,提供了可靠·◕◕、便利的解決方案·✘。

同步投切有兩種工況☁↟₪:一是變頻投工頻✘╃✘✘,二是工頻投變頻·✘。這兩種情況下✘╃✘✘,都要求變頻器根據輸入側電網電壓✘╃✘✘,進行輸出電壓同期·✘。

關於工頻投變頻✘╃✘✘,原先負載處於工頻執行✘╃✘✘,變頻器接收到投切指令後啟動✘╃✘✘,執行到工頻✘╃✘✘,鎖定電網電壓頻率·◕◕、幅值和相位✘╃✘✘,然後✘╃✘✘,將變頻器輸出透過電抗器與工頻電網並聯向負載供電·✘。在將負載從工頻電網轉移到變頻器後✘╃✘✘,斷開負載的工頻供電支路✘╃✘✘,隨後✘╃✘✘,負載由變頻器驅動執行·✘。

關於變頻投工頻✘╃✘✘,原先負載處於變頻執行狀態✘╃✘✘,變頻器接收到投切請求後✘╃✘✘,執行到工頻✘╃✘✘,鎖定電網電壓頻率·◕◕、幅值和相位✘╃✘✘,然後✘╃✘✘,將工頻輸出合閘✘╃✘✘,變頻器與工頻電網並聯向負載供電·✘。在將負載從變頻器轉移到工頻電網後✘╃✘✘,斷開負載的變頻供電支路✘╃✘✘,隨後✘╃✘✘,負載由工頻電網驅動·✘。

2.改造前引風機系統執行情況

改造前引風機系統如下圖1-1

000001.png

圖1-1

由圖1-1系統可知✘╃✘✘,變頻器帶工頻旁路系統主迴路由KM1·◕◕、KM2·◕◕、KM3·◕◕、QS1·◕◕、QS2以及高壓變頻器組成·✘。變頻執行時☁↟₪:KM1·◕◕、KM2·◕◕、QS1·◕◕、QS2處於合閘位置✘╃✘✘,KM3處於分閘位置✘╃✘✘,系統變頻執行

工頻執行時☁↟₪:KM3處於合閘位置✘╃✘✘,KM1·◕◕、KM2·◕◕、QS1·◕◕、QS2處於分閘位置✘╃✘✘,系統工頻執行

上訴系統對引風機進行控制過程中·✘。變頻器故障✘╃✘✘,KM1·◕◕、KM2分閘✘╃✘✘,變頻器透過旁路開關自動變切工✘╃✘✘,由於切換的瞬間✘╃✘✘,變頻工頻電壓未進行鎖相✘╃✘✘,存在著切換時電流過大✘╃✘✘,導致上級開關櫃跳閘✘╃✘✘,而無法完成切換的情況✘╃✘✘,而一旦變切工失敗✘╃✘✘,電廠執行人員不得不投入RB聯鎖✘╃✘✘,將機組負荷迅速降低✘╃✘✘,穩定爐膛壓力✘╃✘✘,如果RB失敗✘╃✘✘,機組將發生非停重大事故✘╃✘✘,對機組生產穩定性造成嚴重影響✘╃✘✘,而變頻器維修完畢後✘╃✘✘,將變頻器投入執行的方法是選擇機組負荷較低時✘╃✘✘,將故障側風機停下✘╃✘✘,僅靠一臺變頻器維持整個機組負荷穩定執行✘╃✘✘,然後人工將停機側的變頻器再次投入執行✘╃✘✘,這個過程中一旦另一臺變頻器故障將直接導致機組非停✘╃✘✘,同樣存在巨大風險·✘。


3.改造後引風機系統執行情況

引風機系統如下圖1-2

000002.png

圖1-2

由圖1-2系統可知✘╃✘✘,高壓變頻器同步投切系統主迴路由開關KM1·◕◕、KM2·◕◕、KM3·◕◕、QS1·◕◕、QS2·◕◕、高壓變頻器✘╃✘✘,電抗器L以及控制系統PLC組成✘╃✘✘,其中控制系統對各開關位置進行監控✘╃✘✘,對變頻器訊號進行監視分析✘╃✘✘,對輸入輸出波形進行鎖相·✘。同步投切功能實現電網工頻執行與變頻器調頻執行之間的互相切換✘╃✘✘,即頻工投切和工頻投切·✘。頻工投切時先由變頻器拖動電機執行✘╃✘✘,透過鎖相技術✘╃✘✘,當變頻器的輸出頻率·◕◕、幅值·◕◕、相位都與電網相符時併網✘╃✘✘,併網後將電動機從變頻切出✘╃✘✘,投入電網執行;工頻投切時變頻器先空載執行✘╃✘✘,透過鎖相技術✘╃✘✘,當變頻器輸出頻率·◕◕、幅值·◕◕、相位與電網一致時併網✘╃✘✘,併網後將電動機·✘。

工頻切出✘╃✘✘,投入變頻執行·✘。

監視器引數設定☁↟₪:控制方式設為遠端控制✘╃✘✘,停機方式設為自由停機✘╃✘✘,遠端啟停方式設為脈衝(脈衝寬度300-500ms)有效✘╃✘✘,反轉禁止✘╃✘✘,變頻器無重故障·✘。


4.合康高壓變頻器同步投切系統特點

(1)實現電機軟啟動✘╃✘✘,避免電機啟動時大電流給供電系統和拖動系統帶來的不利影響✘╃✘✘,(2)便於系統維修及維護✘╃✘✘,降低維護費用✘╃✘✘,延長裝置使用壽命;

(3)系統可靠性高·◕◕、安全性好✘╃✘✘,滿足嚴格的電氣設計標準;

(4)實現工/頻·◕◕、頻/工之間的無擾動切換✘╃✘✘,無須停機·✘。


三·◕◕、結束語

從現場執行情況看✘╃✘✘,採用了同步投切功能✘╃✘✘,引風機控制系統可以很好地實現變頻器變頻執行方式和工頻執行方式的雙向切換✘╃✘✘,有效解決了現場高壓變頻器檢修及故障恢復過程帶來的複雜操作以及切換時的風險✘╃✘✘,整個切換過程自動完成✘╃✘✘,無需人為操作值守✘╃✘✘,操作簡單便捷·✘。


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