电厂给水系统中高压变频器的应用

方案选择

    通过查找相关资料并咨询其他电厂，某电厂提出了采用变频调速来降低高压给水泵出口压力的方法来解决高压给水系统的问题。已有的实践经验证明该方法还具有明显的节能效果。同时也进行了变频调速与液力耦合调速的比较分析。并到海口火电公司了解了该厂的液力耦合给水泵调速系统。液力耦合调速的缺点是系统环节较多，可靠性较低，检修维护工作量大。其优点是价格便宜，投资低。经过分析本厂的实际情况，已经没有地方安装该系统。该方案被放弃。于是变频调速作为最终方案被确定。

电厂供水系统变频调速概述

    现代变频调速技术经过不断发展，可靠性已经达到很高水平，广泛应用于各种工业和民用设施上，如民用上常见的有变频空调。变频调速的特点是利用开环或闭环控制，变频器功率模块通过基本的交-直-交单相逆变电路，输出频率符合控制目标的交流电供给电动机驱动原动机，使原动机产生的输出符合最终的工艺需要，从而达到目标控制和节能的目的。

    公司通过询价比较，选购了长沙中赢供水设备有限公司生产的电厂供水系统高压变频调速系统。该电厂供水系统采用单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，具有对电网谐波污染小，适配普通异步电机，输出波形好的特点。运行方式介绍

    因为上述原因，必须采用特殊的运行方式才能保证给水系统的安全运行。经过分析讨论和最终的运行实践检验，最终采用的运行方式如下：

    正常运行时，运行变频调速给水泵，采用高压汽包水位单冲量闭环控制，高压给水调节阀置于手动控制，设定在全开位，采用工频电源的备用给水泵不投备用联锁启动，避免发现不及时的情况时出现高压汽包水位高保护动作使汽机跳机或保护拒动时造成汽机水冲击的严重后果；

    故障情况时，变频器或运行泵出现故障需手动或自动停下，应由运行人员手动投运备用泵并按照汽机当时的负荷情况将高压给水调节阀调整到合适的开度，然后继续通过手动调节保持高压汽包水位。退出高压汽包水位三低值的保护，避免手动切换或控制不及时的情况汽机保护跳机，其依据是本厂余热锅炉具有一定的干烧能力。无论如何，这都对运行人员提出了极高的要求。其中属变频器故障时，原运行泵仍旧可使用工频电源转作备用泵，从而使电厂高压给水系统具有很高的可用性，最大程度的减少了因此而造成联合循环停运的可能性，提高了系统可靠性。

结论

    通过6个多月的运行统计分析比较，采用变频调速后，该厂用电消耗出现了明显的下降，联合循环24小时运行时厂用电每日同比减少约1.5万度。经过计算，节能率达60%，具有明显的节能效果。实际运行中，高压给水调节阀再未发生故障，高压汽包水位调节也达到了满意的效果，高压给水管道的振动现象也基本消除，联合循环的可靠性得到了显著的提高，提高了汽机的可用率，对海南电网的安全稳定运行产生了有利的影响。本项技术改造具有显著的经济效益和社会效益。所以本项技术改造是成功的。