高压变频装置在火电厂风机上的应用

　电厂中风机的流量控制是通过调节挡板的开度来实现的，而这是一种经济效益差，能耗大的落后方法，造成设备损坏快，维修难度大，运行费用高，相当部分功率消耗在挡板的截流过程中，从而造成能源的极大浪费。
　　改造方案
　　随着电气自动化程度的不断发展，高压电动机调速产品主要有:电磁调速、液力耦合器调速、变极调速、普通单级调速、内反馈串级调速和变频调速。变频调速是一种高效调速方式，通过改变电动机定子的频率以实现调速，而且具有功率因数高，调速范围大，调速精度高，调速效率高，机械特性硬等优点，是近代交流调速发展的必然趋势。其特点如下:
　　1)调速范围宽，高压大容量变频器调速范围可以做到0～l00。
　　2)调节精度高，效率高，在正常变速范围内，变频装置的总效率在93以上，功率因数超过0.95。
　　3)可实现真正的软起动，对电动机和电网无冲击。
　　4)设备发生故障时可随时切换运转，适用于不答应停机的情况。
　　改变运行方式轻易，当变频器故障时，可以通过旁路柜切换到工频状态。但目前风机类设备还不能实现当变频器故障时自动切换到工频状态。以吸风机为例，因为当凤机变频运行时，风机挡板在全开位置，风机转速根据炉膛负压自动调整风机转速，当变频器故障时，技术上完全可以实现旁路开关自投，风机工频运行。但此时由于挡板在全开位置，如工频运行，吸风量必然增大，轻易造成锅炉灭火。因此变频器故障时旁路开关自投方案仍需研究。
　　综合以上调速方式，高压变频调速在近几年的发展中占有较大的市场份额，有下列原因:?①在高压变频技术的不断完善中，高压变频装置已经完全能满足在电厂现场安全可靠地运行。②高压变频设计趋于合理，现场使用简单，易于维护。③节能效果显著，操作简单。④功率因数高，可以避免设备起动时大电流的冲击。⑤随着市场的竞争，高压变频器的价格己经趋于下降。⑥变频器的谐波也能满足电网要求。
　　综合以上原因，使用高压变频器是火力发电厂风机设备调速改造的首选方案
　　高压变频装置在现场的安装应用
　　现就变频器在下花园电厂#3炉吸风机上的使用做一个说明，供大家参考。系统采用"一拖一带工频旁路方案"的改造方案，采用DCS控制系统作调节回路。
变频系统总体说明：
　　由于变频器对现场环境温度要求较高，一般要求环境温度低于40℃，所以变频器在现场安装应建变频机房。变频装置工作电源正常为交流220V，可以从本机组380V段和保安段分别取一路电源。正常时一路工作，一路备用，如工作交流电源掉电，变频装置可分别通过其UPS(lkVA)装置供电(UPS可提供工作电源约3Omin)，如UPS电量不足，则备用直流220V工作电源自动投入，增加lOA直流熔断器，装在各吸风机高压开关柜，直流掉电监视信号与变频器故障信号并接于变频器的综合故障信号。当工作直流掉电时，在机炉控制室CRT画面发变频器故障信号，吸风机变频正常运行中，如变频器报警，运行人员应分别查看变频器控制柜工控机显示器的故障信息及直流工作电源熔断器是否熔断。另外变频器室安装一个冷风器、空调及照明电源箱，以满足冷却和照明的需求。
　　正常运行时，变频器可通过炉膛负压实现闭环自动调节变频器转速，根据热工自动条件，也可开环实现手动给定输出调节，最后输出4～2OmA信号。实现吸风机速度给定，CRT画面变频器操作画面中，设起、停、复位软按钮共3个，分别控制甲、乙变频器的起、停输出及故障复位。
　　正常运行时，变频器若发生不影响运行的轻故障，只发报警，高压开关不掉闸，若发生重故障，则高压开关事故掉闸，同时报警。
　　保护功能及参数整定说明
　　1.6kV高压柜跳闸条件
　　1)按下柜门"紧急停机"按钮。
　　2)变频器发生重故障输入变压器线圈温度过高立即跳闸(≥130℃)；单元重故障(过压、光纤故障)；变频器过流(≥150额定输出电流)；变频器过载(≥120额定输出电流，lmin后)；现场输入跳闸有效。
　　2.变频器报警条件(控制柜上声光报警器间歇报警闪烁)
　　1)变压器温度≥120℃
　　2)功率单元柜风扇坏。
　　3)柜门打开。
　　4)控制器未就绪(变频器上电自检过程)。
　　5)单元模块故障(过热、欠压、驱动故障、电源故障、缺相)旁路运行报警。
　　6)环境温度高(≥40℃)。
　　7)工控机死机。
　　8)直流控制电源消失。
　　3.变频器及电动机保护整定
　　1)负荷保护:反时限，1.2.In(In为电动机额定电流)，60s。
　　2)速断保护:1.5.In。
　　3)过、欠压保护:6kV±10。
　4)超速保护:110.Ne(Ne为电动机额定转速)。
　　4.变频器工艺参数整定
　　1)升速时间0～750r/min，80s。
　　2)降速时间额定转速到最小转速(约240r/min)240s。
　　3)速度给定丢失时保持原转速(DCS输出掉电保护位)。
　　5.高压变频器巡视及维护要点
　　1)经常检查室内温度，注重室内温度不超过4O℃，当温度过高，要采取相应措施。
　　2)室内保持清洁卫生。
　　3)经常检查变频器是否有异常声响、异味，柜体是否发热，排风口是否有异味。
　　4)经常用一张A4纸检查功率柜进风口风量(A4纸应能被过滤网牢牢吸住，如有问题及时排除，更换过滤网或检查风扇是否有问题)。
　　5)变频器投运头一个月内，利用停机机会，将变频器停电，将所有进出线电缆及功率单元之间连接电缆紧固一遍，以后每6个月定期紧固一遍(包括控制线)，并用吸尘器将柜内灰尘清除干净。
　　6)经常记录变频器运行情况(电压、电流、速度及功率等)，发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因并消除后，方可再次送电。
　　7)侧电动机绝缘时，要将变频器停电，并拉开其输入输出刀闸，严防带变频器测电动机绝缘，以防损坏变频器。
　　8)要加强对变频器工作电源的维护，严防交、直流工作电源同时掉电，要加强变频器室空调的维护，确保变频器冷却不超温。
　　9)变频器控制柜面板上有一紧急停止按钮，按下为高压开关掉闸，使吸风机停运;拉出为正常运行位，正常运行时要严防人员误碰。