1、引言
交流變頻調(diào)速技術是現(xiàn)代化電氣傳動的主要發(fā)展方向之一,它不僅調(diào)速曲線平滑,調(diào)速范圍大,效率高,啟動電流小,運行平穩(wěn),而且節(jié)能效果良好,是風機、泵類設備的最佳的節(jié)能改造技術。實踐證明,驅動風機、水泵的高壓大、中型電動機采用高壓交流變頻器調(diào)速改造后,節(jié)能效果顯著。
2、設備改造介紹
華能太倉電廠#1機組凝泵1A/1B兩臺凝泵安裝一臺高壓變頻器,采用“一拖二”模式,變頻器控制一臺凝結水泵變頻運行,設置了刀閘柜,一次線路圖如圖1所示。
圖1 凝泵高壓變頻器一次線路圖
工頻與變頻之間均設有連鎖信號。兩臺凝泵的工作狀態(tài)為:1A凝泵變頻運行時,KM1和QS2斷開,QS3和KM2接通;1B凝泵工頻備用,當這臺備用泵需投入運行時,QS1接通。1B凝泵變頻運行時,QS1和KM2斷開,QS3和KM1接通;1A凝泵工頻備用,當這臺備用泵需投入運行時,QS2接通。
變頻控制回路設置了多重信號,包括控制信號、報警保護信號、繼電保護連鎖信號,各種信號采用硬接線接入DCS系統(tǒng),并可根據(jù)用戶要求進行擴展,修改控制邏輯來滿足實際工況要求。
[b]3、Diamond-HV高壓變頻器
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3.1 簡介
北京康得新電科技有限公司研制的diamond-HV系列高壓變頻裝置,可滿足用戶對于風機、水泵類機械調(diào)速、節(jié)能降耗及改善運行工況的要求。該裝置采用新型HV-IGBT元件模塊、多重化輸出技術及模塊化結構設計,與同類產(chǎn)品相比具有顯著的優(yōu)點??蓮V泛應用于電力、冶金、石化、水泥、水處理、采礦、城市建設等行業(yè)。
變頻器采用一體化設計,包括旁路柜、變壓器柜、功率柜、控制柜,現(xiàn)場只需連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控制電源和控制信號線即可,變頻器系統(tǒng)構成如圖2所示,外形結構圖如圖3所示。
圖2 diamond-HV系列高壓變頻裝置構成
圖3 diamond-HV系列高壓變頻裝置外形結構圖
3.2 主要特點
3.2.1 采用高電壓等級功率器件,元器件少,可靠性高
diamond-HV系列高壓變頻裝置采用移相級聯(lián)式多電平逆變技術,優(yōu)化系統(tǒng)結構、減少了元器件數(shù)量、提高了系統(tǒng)可靠性。
它采用最新的3300V HV-IGBT牽引級功率元件,和其他同類高壓變頻器相比,其主要優(yōu)點有:
(1)元器件數(shù)量少,故障點少,可靠性;
(2)單元數(shù)量少,體積小,便于安裝;
(3)單元數(shù)量少,IGBT數(shù)量少(比普通變頻器少40%~50%),在IGBT導通壓降相同的情況下,功率柜功耗降低40~50%,系統(tǒng)發(fā)熱量小,環(huán)境適應性好;
(4)功率單元為模塊化設計,對于6kV高壓變頻器而言,每一相采用三個功率單元串聯(lián),三相共9單元,每個單元形如抽屜,可方便抽出和互換,其原理結構圖如圖4所示。
圖4 功率單元串聯(lián)疊加原理圖
3.2.2 諧波小
采用優(yōu)化SPWM技術,進一步減少諧波含量;
輸入電流諧波含量為0.52%,小于1%;
輸出電壓諧波含量為2.33%,小于3%。
3.2.3 境適應性好
采用強迫風冷設備,在室溫小于40℃時,可以不加其它輔助冷卻設施。
3.2.4 安全性高
全部單元外殼安全接地,可保障運行及維護人員人身安全。
3.2.5 單元驅動獨立供電,具備低壓調(diào)試功能
功率驅動采用本機和外供電源雙回路控制(同類產(chǎn)品必須在高壓送電才能做同等試驗),故可以在低壓狀態(tài)下測試整機輸出狀態(tài)即空載調(diào)試。
4、節(jié)能效果
變頻器試運行期間,記錄了#1、#2機組運行的數(shù)據(jù)。
附表?。#?、#2機組運行數(shù)據(jù)
根據(jù)電廠運行經(jīng)驗,1#機組凝泵變頻基本運行在40~45 Hz左右,通過附表的數(shù)據(jù)計算,節(jié)能空間在40~50%左右,節(jié)能效果顯著。
5、結束語
高壓大功率變頻器為發(fā)電廠大型輔機設備調(diào)速提供了一種經(jīng)濟可行的運行方式,其優(yōu)良的性能和巨大的節(jié)能效益,使得其在電廠具有廣闊的應用前景!