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        森蘭變頻器在山西華鑫電廠空冷系統(tǒng)的應用

        一、前言

        火電廠是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠,燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽,將燃料的化學能轉(zhuǎn)變成熱能,蒸汽壓力推動汽輪機旋轉(zhuǎn),熱能轉(zhuǎn)換成機械能,然后汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn),將機械能轉(zhuǎn)變成電能。蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹做功后,進入凝汽器凝結(jié)成水。用于火力發(fā)電廠機組末端冷卻的方式主要有濕冷系統(tǒng)和空冷系統(tǒng)兩種,常規(guī)發(fā)電廠的濕冷系統(tǒng)是冷卻塔(涼水塔)是把塔內(nèi)的循環(huán)水以“淋雨”方式與空氣直接接觸靠蒸發(fā)和對流冷卻,其整個過程處于“濕”的狀態(tài)。而空冷系統(tǒng)是指汽輪機的排汽或凝結(jié)排汽的冷卻水被送入由翅片管束組成的冷卻器管內(nèi),由橫掠翅片管外側(cè)的空氣進行凝結(jié)或冷卻,整個過程處于“干”的狀態(tài)。空冷系統(tǒng)可節(jié)省濕式冷卻系統(tǒng)的蒸發(fā)、風吹和排污損失的水量,達到節(jié)約水資源的目的,是我國富煤缺水的北方發(fā)展電力工業(yè)的必然選擇和發(fā)展趨勢。

        空冷系統(tǒng)分為直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)根據(jù)通風方式分為機械通風和自然通風。間接空冷系統(tǒng)根據(jù)配用的凝汽器分為表面式凝汽器和混合式凝汽器。綜合比較而言,直接空冷系統(tǒng)具有冷卻效率高、占地面積小、投資較省、系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活、冬季運行防凍性能好等特點,目前國內(nèi)正在進行的空冷電廠大多采用機械通風直接空冷系統(tǒng)。

        直接空冷機組系統(tǒng)圖

        二、空冷變頻控制系統(tǒng)構(gòu)成

        一個空冷凝汽器系統(tǒng)包括:放置在室外并適合于自然環(huán)境的帶有齒輪箱的軸流風機電機及其變頻器相關附屬的潤滑油泵、潤滑油加熱器、軸承冷卻風扇等電機。

        變頻器及其他所有附屬控制電機所需電氣元器件和控制設備(包括:潤滑油泵、潤滑油加熱器、軸承冷卻風扇等電機的控制回路及元件)安置在變頻裝置控制柜內(nèi), 包括控制裝置連接的用戶接線端, 輸入輸出電抗器, 保險絲, 電流接觸器, 控制電路變壓器及所有提供必要功能的設備。交貨包括變頻器及所有安裝在變頻裝置控制柜內(nèi)所需的設備。

        變頻裝置控制柜的設計要考慮由電氣元件發(fā)熱引起的冷卻和散熱要求。氣流不得被內(nèi)置的裝置阻隔。在控制柜的上部要另外安裝風扇。變頻器區(qū)域的空氣入口必須滿足這些要求。

        電機數(shù)據(jù):

        ?  電壓:380V

        ?  頻率:50Hz

        ?  轉(zhuǎn)速:1485rpm

        ?  電機額定功率:75kW

        ?  電機額定電流:140A

        根據(jù)電機參數(shù),配置森蘭公司的SB61Z變頻器。變頻器的保護功能:缺相保護、過流保護、過壓保護、欠壓保護、過熱保護、過載保護等。

        三、變頻控制柜技術參數(shù)

        變頻器的 LED 操作面板安裝在變頻裝置柜體的前門上, 方便通過變頻器實現(xiàn)對風機的操作。變頻器的 LED 操作面板顯示變頻器的狀態(tài)參數(shù)、功能碼參數(shù)、故障告警碼等,在控制風機運行狀態(tài)下能夠查看風機的頻率、電流和轉(zhuǎn)速等參數(shù)。

        變頻控制柜具備以下操作員專用操作設備:  

        ?手動-切斷-自動選擇開關

        ?手動速度給定電位器

        ?變頻器運行指示燈

        ?變頻器停止指示燈

        ?變頻器故障指示燈

        ?自動或手動運行指示燈

        ?冷卻風扇運行指示燈

        ?啟動按鈕

        ?停止按鈕

        ?故障復位按鈕

        ?潤滑油泵、潤滑油加熱器、軸承冷卻風扇等電機就地啟停按鈕。

        四、DCS 控制系統(tǒng)的功能接口

        風機在自動模式下通過中央控制系統(tǒng)(DCS)控制。在自動運行模式下無需任何局部操作。

        啟動、停車以及風機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等所有功能都由中央控制室(DCS)操縱。為滿足這些要求,要求變頻裝置控制柜與中央控制室(DCS)交換相關的指令和信號。

        1、空冷風機電機及其變頻器的控制指令和信號

        1)電動機的三相動力回路配:空氣開關和交流接觸器等電氣控制元件,完成動力回路的通斷,交流接觸器由引自三相動力回路其中的一路~220V 控制回路完成通斷控制,通斷控制指令來自 DCS 系統(tǒng)和就地通斷控制按鈕(在控制柜面上設置),即:所提供控制柜的每臺空冷風機強電控制回路應能接受如下輸入指令:

        接通電動機動力回路(短脈沖、無源繼電器接點)指令

        1個

        斷開電動機動力回路(短脈沖、無源繼電器接點)指令

        1個

        空冷保護要求快速斷開電動機動力回路(長脈沖、無源繼電器接點)指令

        1個

        2)風機電動機及變頻器應能輸入和輸出如下指令或信號:

        (1)輸入指令:

        DCS來的轉(zhuǎn)速控制指令(4~20MA)

        1個

        DCS來的啟動/停止變頻器指令(短脈沖、無源繼電器接點)

        1~2個

        DCS來的變頻器故障復位指令(短脈沖、無源繼電器接點)

        1個

        DCS來的反轉(zhuǎn)指令(短脈沖、無源繼電器接點)(2#風機有)

        1個

        (2)輸出信號:

        送給DCS:電機電流(4~20MA)

        1個

        送給DCS:電機轉(zhuǎn)速(4~20MA)

        1個

        送給DCS:電動機已運行、已停止(長脈沖、無源繼電器接點)

        2個

        送給DCS:電動機變頻器已運行、已停止(長脈沖、無源繼電器接點)

        2個

        送給DCS:電動機或變頻器故障(長脈沖、無源繼電器接點)

        1~2個

        送給DCS:電動機已反轉(zhuǎn)信號(長脈沖、無源繼電器接點)(2#風機有)

        1個

        附屬電動機(包括:潤滑油泵、潤滑油加熱器、軸承冷卻風扇等):

        2、電機加熱器應有以下指令和信號

        (1)輸入指令:

        DCS來的啟動指令(短脈沖、無源繼電器接點)

        1個

        DCS來的停止指令(短脈沖、無源繼電器接點)

        1個

        (2)輸出反饋信號:

        送給DCS:電動機已運行(長脈沖、無源繼電器接點)

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