一、 項目背景
        隨著我國電力體制改革的深入開展，供求形勢的變化、廠網分家、競價上網等政策的出臺，節(jié)約能源、節(jié)約廠用電、降低發(fā)電成本、提高生產效益，已經是許多發(fā)電廠的一項自覺行動。
       我國火力發(fā)電廠中，廠用電一般占發(fā)電量的4%~10%，降低廠用電直接關系著電廠的經濟效益。另外風機是火力發(fā)電廠重要的輔助設備之一，鍋爐的四大風機的總耗電量約占機組發(fā)電量的2%左右。隨著火電機組容量的提高，鍋爐風機的容量也在不斷增大，占機組容量的3%以上。因此，提高風機的運行效率對降低廠用電率具有重要的作用。
        國電貴陽發(fā)電廠總裝機容量為2×200MW，兩臺900T/h煤粉爐，每臺鍋爐配置兩臺送風機（1800kW/6kV）和兩臺引風機(2000kW/6kV)，均為離心式風機，采用入口風門調節(jié)風量。由于機組調峰任務重，負荷在100MW～200MW之間大幅度變化。由于采用風門調節(jié)，造成巨大的節(jié)流損耗，浪費了大量的電能，致使廠用電率居高不下，供電煤耗高，發(fā)電成本不易降低。
        當機組在額定負荷下運行時，風機效率較為理想，但當機組降負荷運行時，一部分功率被消耗在擋板上，且機組負荷越低，消耗在擋板上的功率越大，從而使風機效率隨機組負荷降低而迅速下降。
該系統(tǒng)在運行過程中還存在一些其他問題：
1.擋板動作遲緩，手動時運行人員操作不靈活，如操作不當還會造成風機振動。投自動運行時，很難滿足最佳調節(jié)品質。
2.風機擋板執(zhí)行機構故障較多，不能適應長期頻繁調節(jié)，使風機調節(jié)系統(tǒng)一直不能正常投入自動運行。
3.風機電動機在起動時，采用直流起動方式，起動電流為額定電流的5~7倍，電動機受到的機械，電氣沖擊較大，經常發(fā)生轉子籠條斷裂故障。
4.電動機容量比風機額定出力大，多余容量不能利用，降低了效率，浪費了電能。
5.擋板受沖擊，磨損較嚴重，漏風現(xiàn)象嚴重。
        因此選擇高效的風量調節(jié)方式對送引風機進行節(jié)能改造已成為當務之急。為了進一步適應廠網分家、競價上網的電力體制，進一步節(jié)約能源，降低廠用電率，保護環(huán)境，改善運行控制方式，減少風機的磨損和噪音，利用電機變頻調速方法實現(xiàn)風量調節(jié)，達到節(jié)能和實現(xiàn)穩(wěn)定控制的目的，貴陽電廠采用了深圳市科陸變頻器有限公司生產的8臺CL2700系列高壓變頻器對兩臺機組的送引風機進行了變頻調速節(jié)能改造。

二、 CL2700系列變頻器的性能
        國電貴陽電廠#8、#9機組引、送風機共八臺，采用8臺CL2700系列變頻器進行調速控制。變頻器為直接高—高方式的電壓源型，外加工頻旁路切換開關。變頻器的主要性能指標如下：
變頻器容量                  2500kVA
額定電流                      240A
輸入頻率                      50Hz
額定輸入電壓                6000V
允許電壓波動                ±10%
輸出頻率范圍         0~50Hz(即：調速范圍0~100%)
變頻器效率                  ≥96%
過載能力                120%1min，150%立即保護
為了適應電廠設備運行安全性及工藝需要，變頻器除了滿足上述基本性能指標要求外，還具有如下功能：
1.風機變頻改造后，既可以變頻調速運行，也可以直接投工頻運行。
2.控制電源為兩路交流220V，兩路相互備用，當兩路控制電同時故障時，UPS至少能維持30分鐘。
3.控制系統(tǒng)采用“雙DSP＋PLC＋觸摸屏”方案，系統(tǒng)可靠性高。DSP運行速度達到納秒級，完全杜絕了“工控機＋PLC＋單片機”的工控機方案而出現(xiàn)的內存損壞、風扇停運等故障。
4.變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續(xù)運行，減少風機忽然停機造成的損失。旁路狀態(tài)可以長期運行，等適當時候停機處理。
5.具有軟起動功能，沒有電機啟動沖擊引起的電網電壓下跌，可確保電機安全、長期運行；
6.系統(tǒng)采用中性點漂移技術，當某個功率單元出現(xiàn)故障時，可以自動監(jiān)測故障并啟動單元旁路功能，使得該單元不再投入運行，不用同時旁路故障單元的同一級其它兩個功率單元，程序會自動進行運算，調整算法，使得輸出的三個線電壓仍然完全對稱，系統(tǒng)能維持額定輸出的95%以上，幾乎對機組運行不產生任何影響。
7.系統(tǒng)的功率單元為模塊化設計，同等容量的變頻器功率單元均可互換，功率單元更換方便，3分鐘即可更換一個模塊
8. 和電廠的DCS系統(tǒng)實現(xiàn)無縫接口。

三、 改造項目具體實施方案

 圖一：現(xiàn)場示意圖

1、現(xiàn)場示意圖（如圖1）
#9機送/引風機變頻室（如圖1：綠色部分）
#8機送/引風機變頻室（如圖1：黃色部分）

2、選配變頻裝置型號及主要參數(shù)

3、變頻器系統(tǒng)方案
貴陽電廠#8、#9機組八臺風機變頻改造后，變頻器都采用手動旁路一拖一系統(tǒng)方案，具體如下：
1) 手動旁路一拖一主回路示意圖

2) 說明
變頻運行時，閉合QS1、QS3，斷開QS2；
工頻運行時，斷開QS1、QS3，閉合QS2；
QS1、QS2與QS3為隔離刀閘開關；
其中，QF1，M為貴陽電廠現(xiàn)場設備。
3) 變頻改造后的情況
1.實現(xiàn)變頻、工頻相互手動切換；
2.將變頻系統(tǒng)納入用戶DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)遠方/就地控制；
3.電機以往的差動保護在變頻時退出，工頻時投入；
4.變頻器除了對電機軟啟動之外，還具有過壓、過載、過流等保護功能。

4、控制系統(tǒng)
1) 控制信號
貴陽電廠#8、#9機組八臺風機變頻改造后，變頻器由貴陽電廠集控室DCS控制，變頻器至DCS具體控制信號如下：

貴陽電廠#8、#9機組八臺風機變頻改造后，電廠6kV配電裝置保護投切做了相應變更，變更如下：
1.引風機6kV高壓開關間隔處增加合閘允許1LP、差動保護2LP、速斷保護3LP共3塊保護壓板，對應投入方式為：合閘允許1LP（變頻運行切除，工頻運行投入），差動保護2LP（變頻運行切除，工頻運行投入），速斷保護3LP（變頻運行投入，工頻運行切除）；
2.送風機6kV高壓開關間隔處增加合閘允許1LP保護壓板，對應投入方式為：合閘允許1LP（變頻運行切除，工頻運行投入）。
1) 運行邏輯

四、 變頻改造后對設備的影響
引、送風機采用變頻運行后，除了節(jié)能和控制性能改善外，風機系統(tǒng)的運行工況也明顯改善，有以下優(yōu)點：
1.實現(xiàn)風門全開，不再調整風門，運行自動化程度大為提高，運行和維護工作量降低。
2.變頻改造后，電動機實現(xiàn)軟啟動，降低了電動機的故障率。
3.功率因數(shù)提高，從電網角度看，工頻運行時功率因數(shù)為0.85左右，變頻運行時功率因數(shù)達到0.96.因此，即使同樣滿負荷運行，變頻運行時，高壓輸入電流明顯比工頻運行時小，這有利于節(jié)能和設備安全運行。
4.采用變頻和旁路工頻雙套運行方式，當變頻器故障時，電動機可投工頻旁路，電動機定速運行，不影響設備運行，保證了機組的安全運行。

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