A-B變頻器在某廠低加水位控制中的應用

作者:盧子斌 黃俊和
一、 前言
近年來,隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展,電氣傳動技術面臨著一場歷史革命,即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。電機交流變頻調速技術事當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其優異的調速和起制動性能，高效率、高功率因數和節能效果，廣泛的適應范圍及其它許多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。
二、 問題的提出
軍糧城發電廠3期、四期工程設計4×200MW，汽輪機為北重生產的N200×535/535型汽輪機，其回熱系統由八段抽汽、凝汽器、3臺高壓加熱器（以下簡稱高加）、4臺低壓加熱器（以下簡稱低加）及除氧器組成。疏水系統高加部分由高壓到低壓逐級疏水到除氧器，低加疏水從4號到3號再到2號低加，然后經＃2疏水泵打到凝結水母管或，1號低加疏水經＃1疏水泵打到凝結水母。7個加熱器疏水水位均采用調整門調節控制。機組投產以后，＃1、＃2疏水水位自動控制系統一直不能投入自動。然而疏水水位控制的還壞直接關系到汽機熱效率的高低及設備的安全運行。經過長時間的對系統參數進行整定，仍然無效。后來通過向其他兄弟廠家調研學習。發現采用AB公司1336變頻器對低壓加熱器水位控制系統進行改造，使低壓加疏水由原來電動調節伐控制改為變頻調節水泵轉速來改變疏水流量達到控制低壓加熱器水位的，改造后水位穩定，減少了維護費用，節能效果顯著。
三、 變頻器調速原理
變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n=60f(I-s) /p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。通過市場調研最后選定了羅克韋爾A-B1336PlusII標準變頻器。此產品采用無轉速、矢量控制技術，控制性能優越。
四、 節能分析
通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關系：Q∝n,H∝n2,P∝n3即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。而我廠屬于調頻電廠，機組負荷經常變化，疏水流量也跟著變化，因此節能效果會十分明顯。
五、 改造方案
在原來的設備基礎之上新增三面變頻器控制柜，將原接到電機的電源線接到變頻器上口，再將變頻器的輸出接到電機上。由DCS控制變頻器的啟停及轉速調節。
六、 實際運行結果
通過改造變頻器，節電非常明顯。通過觀察記錄疏水泵電機電流，在200MW負荷時為87安培，在150MW負荷時為42安培。