1、1高压变频器旁路自动切换在火电厂中的应用摘要：随着高压变频的不断发展优化，高压变频器已经能够可靠地投入生产运行，但当运行方式发生变化，需要电机由变频改为工频运行或者由工频运行改为变频运行时，通过旁路自动切换可缩短切换时间并对锅炉燃烧影响小，实现了节能减排的目标。 关键词：变频器，自动切换 中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 0.前言 高压变频器实现的火力发电厂辅机调速节能运行，对于节能降耗、降低发电厂的厂用电率，降低发电成本，对提高经济效益有着重大意义，同时采用高压变频软启动方式对延长电机寿命、减少对电网的冲击有着显著的作用。随着高压变频的不断发展优化，高压变频器已经能够可靠地投入
2、生产运行，但当运行方式发生变化，需要风机由变频改为工频运行或者由工频运行改为变频运行时，通常的做法为先将风机停运，在通过变频器刀闸或开关切换运行方式后再启动风机，操作过程繁琐，并且影响机组负荷。现通过运行中实验证实：当根据运行工况需要，通过 DCS手动下发变频器“工切变” “变切工”指令，变频器接收到指令后根据自身设定程序进行快速切换。下面以一次风机为例进行说明。 1.采用变频器的优点 21.1 变频调速能节约原来损耗在挡板截流过程中的大量能量，减少了因频繁调节而造成的阀门挡板损坏、管道磨损和经常停机检修所造成的经济损失，大大提高了经济效益。异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率 f 来改
3、变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机的最为合理的调速方法。由公式 可以看出，若均匀地改变供电频率 f，即可平滑地改变电动机的转速。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。 1.2 对离心式风机而言，流体力学有以下原理：输出孔量 Q 与转速 n成正比；输出压力 H 与转速 n2。正比；输出轴功率 P 与转速 n3 正比；即 当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在风门及管路系统阻力上。如采用变频调速调
4、节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。变频调速时当风机低于额定转速时，理论节电为 式中，n 是额定转速；n 是实际转速；P 是额定转速时电动机功率；T 是工作时间；以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。 1.3 采用变频调速后，可实现软起动，对电网的冲击和机械负载的冲3击都大太减小，同时延长了电动机和风机的寿命。同时，采用变频调速后，电动机的无功功率通过变频器直流环节的滤波电容进行了瞬时补偿，变频器的输入功率因数可达 0.95 以上。相对电动机直接工频运行而言，功率因数大大改善，对低速电动机效果尤为明显。实现变频调速后，风机经常在额定转速以下运行，介质对风机风扇和挡板的磨损，轴承的磨损，
5、密封的损坏都大大降低，减少了维护工作量。电动机运行的振动和噪声也明显降低。 风机的工作特性图如下： 曲线为风机按转速 N1 工作时的特性曲线，曲线为风机按转速 N2工作时的特性曲线，为风道阻力曲线。 2.高压变频器旁路自动切换的实现： 一次风机变频器采用北京四维生产的 SWdrive-MV06/2000 型高压变频器，该变频器可靠性高、效率高、易操作，通过 PLC 逻辑设定可实现运行过程中变频自动切工频及工频自动切变频及变频器发生故障后能自动切工频运行。 2.1 变频自动切工频运行 在 DCS 画面手动点击“变频切工频“，此时变频器自动升至 50Hz 后自动切为工频运行，在切换过程中对 6KV
6、 厂用系统无影响，切换后电机运行正常，监测锅炉风压、风量、电流等参数无明显变化。证明此切换4过程对锅炉炉膛工况无影响。 2.2 工频自动切变频运行 在 DCS 画面手动点击“工频切变频“，此时变频器能跟踪电源开关断开瞬间电机转速下降过程中的频率进行切换，跟踪频率约在 47-48Hz 时实现变频运行。在切换过程中对 6KV 厂用系统无影响，切换后电机运行正常，监测锅炉风压、风量、电流等参数无明显变化。证明此切换过程对锅炉炉膛工况无影响。 2.3 变频故障时自动切工频运行 变频器发生重故障时，变频器自动断开 QF1、QF2 开关，自动合上QF3 开关。实现工频运行。在切换过程中对 6KV 厂用系统
7、无影响，切换后电机运行正常，监测锅炉风压、风量、电流等参数无明显变化。证明此切换过程对锅炉炉膛工况影响微小。 3.总结 高压变频器近年在电力系统虽然应用较广，大多数从成本上考虑配备刀闸进行手动切换，而使用开关进行自动切换后，不但节约人力，通过正常情况下的切换试验观察，对锅炉燃烧影响很小，同时变频控制技术应用后节能效果显著，改善了锅炉一次风压调节品质，值得火电厂风机类辅机变频控制改造时借鉴和推广 参考文献： 1 GBT 994-2006 火电厂风机水泵用高压变频器 52大型火力发电厂厂用电系统钱亢木 编 中国电力出版社 2001 3 电动机变频调速图解 张燕宾 编 中国电力出版社, 2003. 246- 2561
