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国产高压变频器在发电厂凝结水泵上的应用0校平机

2022-07-19

国产高压变频器在发电厂凝结水泵上的应用

国产高压变频器在发电厂凝结水泵上的应用 2011年12月10日 来源: 1、前言:  北京大唐发电股份有限公司张家口发电厂位于河北省张家口市,始建于1988年,目前拥有八台装机容量各为300兆瓦的机组,总装机为2400兆瓦,是华北地区第一大电厂。2002年,北京大唐发电股份有限公司通过国际招标,对大批设备进行变频改造。北京利德华福技术有限公司作为高压变频器国内标段的唯一的中标者,为我厂提供了两套HARSVERT-A06/130高压变频器,用于6#、8#机组的凝结水泵改造项目。目前6#机组#1凝泵变频器已稳定运行了3个多月,运行稳定,节能效果明显

2、凝结水泵的运行工况   在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后,集中在热水井中,这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中。维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产地一个重要方面。  监视、调整凝汽器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。  凝结泵电机为6KV/1000KW电机,设计时有一定裕量,每台机组配备二台凝结泵,一台运行,一台备用。  没有使用变频器之前,凝汽器内的水位调整是通过改变凝结水泵出口阀门的开度进行的,调节线性度差,大量能量在阀门上损耗。同时由于频繁的对阀门进行操作,导致阀门的可靠性下降,影响机组的稳定运行。  使用高压变频器后,凝结水泵出口阀门基本不需要频繁调整,阀门开度保持在一个比较大的范围内,通过调节变频器的输出频率改变电机的转速,达到调节出口流量的目的,满足运行工况的要求。

3、HARSVERT-A06/130型高压变频器原理及特点   Harsvert-A系列高压变频器是由北京利德华福电气技术有限公司生产,具有自主知识产权,适合国内电网特性,符合国内用户使用习惯的调速系统。该系统为电压源型高压变频器,具有运行稳定、调速范围广、输出波形好、输入电流谐波低、功率因数高、效率高等特点,对电网谐波污染小,总体谐波畸变THD小于4%,直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准,不必采用输入谐波滤波器,功率因数高,不必采用功率因数补偿装置,输出波形好,不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,不必加输出滤波器,就可以使用普通的异步电机。  Harsvert-A系列高压变频器采用单元串联多电平PWM拓扑结构(简称CSML)。由若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出,高压主回路与控制器之间为光纤连接,安全可靠;精确的故障报警保护;具有电力电子保护和工业电气保护功能,保证变频器和电机在正常运行和故障时的安全可靠。

电网电压(6kV)经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电,功率单元为三相输入,单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构,相邻功率单元的输出端串接起来,形成Y接结构,实现变压变频的高压直接输出,供给高压电机。6kV输出电压每相有7个额定电压为480V的功率单元串联而成,输出相电压3450V,线电压达到6kV左右,每个功率单元承受全部的电机电流,但只提供1/7的相电压和1/21的输出功率。

每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电,功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘,二次绕组采用延边三角形接法,实现多重化,以达到降低输入谐波电流的目的,即使在电动机电流出现不平衡的情况下,也能保证各相位组的电流基本相同,达到理想的谐波抵消效果。对6kV输出电压,给21个功率单元供电的21个二次绕组每3个一组,分为7个不同的相位组,互差60/7度电度角,形成42脉冲的整流电路结构,输入电流波形接近正弦波,总的谐波电流失真低于4%,输入功率因数可以达到0.95以上。

逆变器输出采用多电平移相式PWM技术,同一相的功率单元输出相同幅值和相位的基波电压,但串联各单元的载波之间互相错开一定电角度,实现多电平PWM,输出电压非常接近正弦波。输出电压每个电平台阶只有单元直流母线电压大小,所以dv/dt很小,功率单元采用较低的开关频率,以降低开关损耗,且输出电平数增加。6kV输出电压输出相电压为15电平,线电压为29电平,输出等效开关频9KHz,电平数和等效开关频率的增加有利于改善输出波形,降低输出谐波,由谐波引起的电机发热、噪音、转矩脉动等都

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