国产高压变频器在文登热电厂热网泵上的应用.docx

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1、国产高压变频器在文登热电厂热网泵上的应用摘要：本文着重介绍了国产高压变频器在文登热电厂#2热网泵上的应用情况，应用结果说明，采用国产高压变频器对电厂的水泵设备进展调速节能改造，具有较高的经济效益和社会效益。关键词：高压变频器水泵Abstract:Thisarticleemphaticallyintroducestheapplicationofthedomestichighvoltageinverterin#2HotNetsPumpintheWendengthermalpowerplant.Theapplicationresultindicatesthat,usingthedomestichig

2、hvoltageinvertertocarryonthevelocitymodulationenergyconservationtransformationtothepowerplantwaterpumpequipment,hasahighereconomicandthesocialefficiency.Keywords:HighvoltageinverterPump1.引言文登热电厂始建于1996年度，其装机容量规模为3170t/h高温高压煤粉炉配235MW抽凝式汽轮发电机组,是我国第一台投运的同类型非标机组。由于热电厂严格管理，机组至今运行稳定，同时文登热电厂也成为全国热电厂参观和学习的基

3、地。为了充分利用文登热电厂汽轮发电机循环水的蓄能，进步能源的利用率，改善文登市城区东部的投资环境，文登市于2003年度设计了第一条循环水供热管网。该条循环水供热管网由文登市电业总公司承建，管线双程全长6公里，一期工程总投资2300万元，可解决文登市新城区约100万平方米的供热面积。该工程开工投入运行后，据有关专家鉴定后认为：该管网运行的平安性和经济性指标完全到达了国内同类管网的领先程度。热电厂在运行中发现，#2热网泵工频运行，蒸气通过冷凝塔后进供暖管道，管道压力变化很大。管道很不平安，时常出现爆管现象，不得已采用阀门开度调节。造成大量电能白白浪费在阀门上。热电厂指导经多方考察，认为采用变频器对

4、该热网泵进展控制，可以到达以下目的：通过变频器实现管道压力闭环控制，保持管网压力的恒定，可以有效防止爆管现象发生。同时可节约原来通过改变阀门开度调节时浪费在阀门上的能源。随即对该热网泵进展变频改造。改造结果证明到达了预期目的。现对该改造情况作一下介绍。2.现场设备情况文登热电厂指导经多方调研考察，比拟性价比，最终决定选用我山东新风光电子科技开展有限公司消费的风光牌JD-BP37型高压变频器对#2热网泵机组进展调速改造。针对文登热电厂#2热网泵355KW/6KV高压变频器工程，双方通过对消费工艺流程、现场使用条件的充分解析、分析和对可实现方案的论证，共同制定了#2热网泵高压变频器改造方案。现场设

5、备图如下所示。#2热网泵机组电机和水泵的主要参数如下：1水泵离心式清水泵型号14SH-9额定流量1260m3/h额定扬程75m额定轴功率322KW额定效率80%额定转速1470rpm2电机三相异步电机型号YKK400-4额定功率355KW额定电压6KV额定电流42.5A额定功率因数0.8额定转速1480rpmALIGN=CENTER图1现场设备图/ALIGN3.风光牌JD-BP37-400F高压变频器文登热电厂决定选用我公司消费的风光牌JD-BP37-400F高压变频器控制系统对#2热网泵作调速改造。以下是对风光牌JD-BP37-400F高压变频器的一些介绍。3.1JD-BP37-400F高压

6、变频器的主要性能指标:变频器额定功率400KW额定输出电流48A输入频率45Hz到55Hz额定输入电压6KV允许电压波动20%输入功率因数0.96额定负载时输出电压范围06KV变频器效率96%额定负载时输出频率范围050Hz整流方式36脉冲二极管全波整流输出方式每相6单元叠波正弦波脉宽调制输出，直接输出6KV。频率分辨率0.01Hz过载才能120%连续1min150%5S200%立即保护控制电源220VAC10KVA操作键盘中文彩色液晶触摸屏界面语言简体中文冷却方式强迫风冷防护等级IP20模拟量输入四路，010v/420mA,任意设定模拟量输出两路，010V/420mA可选开关量输入输出4入/

7、16出可按用户要求扩展通讯接口RS232、RS485接口。运行参数自动记录和输出、自动故障记录、限流功能、输出电压自动调整功能、单元旁路功能等。可根据用户要求作特殊设计。3.2变频器设计要求风光牌JD-BP37-400F为我公司消费的全数字沟通高压变频器控制装置，采用先进的功率单元串联载波移相技术、正弦波PWM调制方法，全中文操作友好界面，具有可靠性高，性能优越，操作简便等特点，详细设计要求如下所述：1高压变频调速系统采用直接“高-高变换方式，为单元串联多电平拓扑构造，主体构造由多组功率模块串并联而成。2变频器控制系统采用LED键盘控制和人机界面控制两种控制方式,两种方式互为备用。两种方式从就

8、地界面上可以进展增减负荷、开停机等操作。装置保存至少一年度的故障记录。免费提供软件的晋级。人机界面如下列图2示：ALIGN=CENTER图2人机界面图/ALIGN3在就地变频器柜上有明显的带电、运行、停机指示。4变频器提供两种通讯功能：标准的RS485和有触摸屏处理器扩展的通讯接口。5变频装置采用电压源型。6变频装置应能在以下环境温度下正常工作：最大湿度不超过95%20，相对湿度变化率每小时不超过5%，且不结露，运行环境温度040，海拔1000米以下。7在2040%的调速范围内，变频系统在不加任何功率因数补偿的情况下,输入端功率因数到达0.95。8变频装置I/O根据用户的要求可参数化。9变频装

9、置对输出电缆的长度没有要求，变频装置保证电机不受共模电压及dv/dt应力的影响。10变频装置的功率单元为模块化设计，方便从机架上抽出、挪动和变换，所有单元可以互换。变频器具备内部单元旁路和外部工频旁路功能，保证整个系统在变频器故障中仍正常运行，提供模块单元旁路后系统降额的实际值。11变频装置输出电流谐波不大于2%，符合IEEE5191992及国家供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。12变频装置对电网反应的电流谐波不大于4%，符合IEEE5191992及国家供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。13变频装置输出波形

10、不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。14变频装置对电网电压的波动有较强的适应才能，在-10%+10%电网电压波动时满载输出，可以承受30%的电网电压下降而降额继续运行。15变频装置可远间隔操作，并可以对其进展远程/本地控制的切换。16在整个频率调节范围内，被控电机均可以正常运行。在最低输出频率时，可以持续地输出额定电流。在最高输出频率时，可以输出额定电流或者额定功率。17变频装置具有以下保护：过电流、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电动机过载、半导体器件的过热保护、瞬间停电保护等，并能联跳输入侧6KV开关。保护的性能符合国家有关标准的规定。18变频装置

11、有沟通输出电压、输出电流、输出频率等参数的数据显示。19变频器包含以下几种开关量信号和模拟量信号：开关量输入：起动、停顿、手动/自动转换等信号。开关量输出：变频器高压就绪、变频器运行、变频器故障、变频器停顿等信号。模拟量输入：频率调节例如转速给定等。模拟量输出：输出频率、输出电流等。20变频装置带故障自诊断功能，对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示，在就地显示并远方报警，便于运行人员和检修人员区分和解决所出现的问题。变频器装置有对环境温度的监控，当温度超过变频器允许的环境温度时，变频器提供报警。21系统在电子噪声、射频干扰及振动的环境中可以连续运行，变频装置知足国家标准对电磁兼容的规定。4

12、.系统改造方案2005年度9月15日，文登热电厂与山东新风光电子科技开展有限公司双方鉴定了购货合同。2005年度11月，高压变频器调试一次成功，并通过验收。文登热电厂#2热网泵变频改造方案主回路如下列图3所示：ALIGN=CENTER图3改造方案主回路接线图/ALIGNK0用户原高压开关K1、K2和K3变频器旁路开关柜高压隔分开关BPQJD-BP37-400F高压变频器M高压电动机变频器控制热网泵为一拖一控制，旁路开关柜用于工/变频切换。K1，K2和K3为三个高压隔分开关，要求K2和K3不能同时闭合，在机械上实现互锁。K3断开，K1和K2闭合，热网泵变频运行；K1和K2断开，K3闭合，热网泵工

13、频运行。5.变频器运行情况从变频器投入运行的应用效果来看，完全到达了用户进展热网泵变频改造的目的，较改造前其优越性表达于：1操作简便,易于观察。变频器运行时的所有数据及运行状态在人机界面都可显示,如运行频率,输入电压,输入电流,输出电压,输出电流,开闭环,压力值等。人机界面操作简单明了，观察方便。2变频器运行稳定,性能良好。风光牌JD-BP37-400F高压变频器投入运行以来,运行稳定,转速调节平滑可靠,电压和电流正常,没有出现异常现象。3减轻了值班人员的劳动强度。值班人员在值班时通过微机远程监控系统进展操作,不再需要频繁地操作阀门,工作量大大减小。4恒压控制。采用压力恒压控制,用户只需根据实

14、际管网需要设定所需压力，变频器自动恒压运行，压力设定方便，准确稳定，保证管网稳定运行，爆管现象再没有发生,进步了供汽质量。5降低了维护费用。由于变频器对电机实现软启动，启动电流小，对热网泵机组没有任何机械冲击，相应地延长了水泵、电机及阀门的使用寿命，大大降低了维护工作量和维护本钱。6节电效果明显。为了比照热网泵改造前后的节能情况,现将热网泵变频运行一周的数据与工频运行一周的数据分别记录如下表1、表2示:变频运行一周的数据表1工频运行一周的数据表2变频运行一周时:输入电压:6KV,平均输入电流:20.3A,功率因数:0.98,水泵进口压力:0.44MPa,水泵出口压力:0.51MPa，平均运行频

15、率:40.67Hz。P变=1.7326KV20.3A0.98=206.7KW工频运行一周时:电压:6KV,电机电流:42.2A,功率因数:0.8。P工=1.7326KV42.2A0.8=350.8KW节电率=P工-P变/P工100%=350.8KW-206.7KW/350.8KW100%=41.1%。节电率高达41.1%,节能效果非常显著。一天节省电量:350.8KW-206.7KW24h=3458.4KW?h一年度按200天运行计算,每度电按0.45元/KW?h计算,一年度节省电费为:3458.4KW?h0.45200天=311256元。6.完毕语经过变频器的现场运行，证明山东新风光电子科技

16、开展有限公司消费的JD-BP37-400F高压变频器性能好，可靠性高。热电厂#2热网泵采用变频器改造后，进步了机组的稳定性，保持管网压力稳定，并且节能效果显著。机组可靠稳定运行，知足了文登市城区的供暖需求，改善了文登市的投资环境，受到了文登市社会各界的高度赞扬。在电厂大功率风机、水泵等设备上实现变频调速，是理想的节能工程，具有较高的经济效益和社会效益。参考文献1山东新风光电子使用手册Z.山东新风光电子科技开展有限公司。2山东新风光电子JD-BP37-400F高压变频调速系统文登热电厂热网泵调试大纲。3山东新风光电子JD-BP37-400F高压变频调速系统文登热电厂热网泵验收报告。4杜贤国，郭培彬，韩文昭。高压变频器在冷却水循环泵上的应用。变频器世界，200575刘海鹏,郭培彬,孙亚斌。高压变频器在大冶特钢水厂给水泵上的应用。变频器世界，200511作者简介张丙键1974-，毕业于山东科技大学机电系，工程师，现供职于山东新风光电子科技开展有限公司。地址：山东汶上广场路2号：272500：0537-72371960