高压变频器在大连开发区热电厂给水泵中的应用

近年来，随着电、煤价格逐步上涨，我厂发电成本逐年增加，为降低厂用电率，我们通过多方调研，决定对厂内的高压电机进行调速节能改造，以提高企业的市场竞争能力。
　　我厂二期三台220t/h锅炉，配备四台高压给水泵。四台水泵入口侧的取水均取自除氧器出口的公用母管，给水泵出口侧均汇入同一母管，锅炉的给水量靠水位调节门进行控制，如果给水量偏差大的时候，就需要开给水再循环门，部分水量再回到除氧器，形成了自循环，浪费了大量的水资源和电力资源，有较大的节能潜力。
　　热网循环泵改造前，供热负荷变化时需要通过调节泵的出口门的开度来调节水量，实际上是靠压损来减少给水流量，而电机的出力却没有变化。调速改造后，就可以将出口门全部打开，通过调节转速来控制流量，可以方便的调整机组的供热量，也具有非常大的节能潜力。2005年，我们实地考查并比较了多家高压变频器生产厂家，zui终，选择了国内高压变频器市场占有率zui高的北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频器，对一台锅炉给水泵电机和一台热网循环泵电机进行了变频调速改造。
　　1.主回路方案
　　变频控制为一拖一方案，配备一台变频器。变频调速系统接于6kV电压等级的主动力电源系统，用于电动机的变频调速。为增加运行安全性，变频系统增加旁路，设计方案如下：
　　此方案是手动旁路的典型方案,原理是由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（见下图）。要求QS2和QS3不能同时闭合，在机械上实现互锁。变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开;工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。
　　为了实现变频器故障保护，变频器对现场高压断路器QF进行连锁，一旦变频器故障，变频器跳开QF。电机工频运行时，变频器允许QF合闸，撤消对QF的跳闸信号，使电机能正常通过QF合闸工频启动。
　　2.锅炉给水泵和电机的参数
　　配套电机参数：
　　电动机型号 YK1600-2/990 额定电压（U0） 6KV
　　额定功率（Pdn） 1600kW 转 速（n0） 2980r/min
　　额定电流（I0） 186. 功率因数 0.86
　　配套给水泵参数：
　　给水泵型号 DG230-140 效率 76%
　　轴功率 1200kW 转 速（n0） 2960r/min
　　额定流量 230吨/小时 扬程 1470米
　　3.热网循环泵电机参数
　　电动机型号 Y400-4 额定电压（U0） 6KV
　　额定功率（Pdn） 500kW 转 速（n0） 1480r/min
　　额定电流（I0） 59A 功率因数 0.87
　　4.变频器的选型
　　根据现场运行经验，锅炉给水泵电机的zui大工作电流不超过150A，据此选用变频器的型号为HARSVERT-A06/170，变频器额定输出电流为170A，完全满足现场负载运行的要求。
　　热网循环泵电机配套变频器选用型号为HARSVERT-A06/050，变频器额定电流为50A，同电机额定容量匹配，满足用户要求。
　　5.给水泵变频器的现场控制实现
　　给水泵变频调速系统采用外接4-20mA电流源来控制变频器的输出频率，该电流源信号来自于一块Anthone牌LU-900M智能调节仪。该控制仪表接入4-20mA管道压力信号，仪表带有PI控制器，可以通过控制仪表盘调节设定值，同时该仪表还可以对闭环控制和开环控制进行无扰切换。
　　6.节能效果
　　锅炉给水泵改造前电机电流约为120-130A，改造后电机电流变为：90—110 A。
　　热网循环泵改造前后，循环泵流量基本相同，改造前电机电流约为5左右，改造后电流约为4。