高壓變頻器事故分析與防范措施
1 引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178558.htm大唐淮北發(fā)電廠目前2臺(tái)引風(fēng)機(jī)、2臺(tái)送風(fēng)機(jī)和2臺(tái)凝結(jié)水泵已有工頻運(yùn)行改造為變頻器運(yùn)行,由于是單機(jī)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)比較大,因此對變頻器運(yùn)行的可靠性要求非常高。下面就通過2起事故案例,來分析高壓功率變頻器出現(xiàn)故障對機(jī)組的正常運(yùn)行所帶來的影響。
2 變頻器調(diào)速節(jié)能應(yīng)用實(shí)例
以某發(fā)電廠#8爐的4臺(tái)高壓電機(jī)(2臺(tái)引風(fēng)機(jī)、2臺(tái)送風(fēng)機(jī))改為變頻調(diào)速運(yùn)行為例。6kv高壓電動(dòng)機(jī)型號:ykk710-8型,1600kw,186a,746r/min,cosφ=0.861,y型接線。所配置的高壓變頻器型號:dhvectol- di02000/型,容量為sn2000kva,輸入:電壓6kv電流192.5a,輸出:電壓0~6kv;電流0~192.5a;頻率0~50hz。
由于變頻器功率大,發(fā)熱量較大,為保證足夠的通風(fēng)冷卻效果,在變頻器功率柜和變壓器柜在柜頂分別獨(dú)立安裝了一套整體風(fēng)扇,再經(jīng)過室內(nèi)空調(diào),把熱風(fēng)置換到室外,保證變頻器的整體冷卻通風(fēng)要求。
2.1 電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的聯(lián)接
如圖1所示,拆除原來電機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的液力耦合器,電機(jī)與風(fēng)機(jī)之間加裝連接鋼軸,連接軸采用空心鋼軸。送風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式改為中間軸直連傳動(dòng),將原來彈性柱銷聯(lián)軸器,改為膜片式聯(lián)軸器,在兩副膜片式聯(lián)軸器中間,加裝一根中空的連接軸,膜片聯(lián)軸器的型號為form01-2501,中間軸型號為x430.10,其長度為1572mm,傳動(dòng)部件總重為539kg。引風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式改為中間軸直連傳動(dòng),本次改造將原來彈性柱銷聯(lián)軸器,也改為膜片式聯(lián)軸器,在兩副膜片式聯(lián)軸器中間,加裝一根中空連接軸,膜片聯(lián)軸器的型號為form11,中間軸型號為x429.10,其長度為1750mm,傳動(dòng)部件總重為649kg。并將引風(fēng)機(jī)入口擋板門由手動(dòng)控制改為電動(dòng)控制,以滿足工頻狀況調(diào)節(jié)需要。這樣省略了電機(jī)移位、制作基礎(chǔ)的費(fèi)用,節(jié)約改造資金。
圖1 高壓變頻器現(xiàn)場電氣接線圖
加裝引、送風(fēng)入口擋板執(zhí)行器4臺(tái)。在dcs系統(tǒng)中增加引、送風(fēng)機(jī)變頻控制邏輯、入口擋板控制邏輯,并修改操作畫面。根據(jù)技術(shù)管理部門要求,完善并修改引、送風(fēng)機(jī)、入口擋板相關(guān)聯(lián)鎖、保護(hù)、順控等邏輯。
2.2 改造前后系統(tǒng)對比
(1)dhvect-di02000/06型變頻器調(diào)速范圍為0~100%;液力耦合器的調(diào)速范圍一般為40~95%,即高速段造成約5%的速度損失,影響機(jī)組出力。液力耦合器最低一般只能到額定速度的40%。
(2)dhvect-di02000/06型變頻器在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高的效率(大于97%),而液力耦合器越是在低速時(shí)效率越低。本身帶來不小的損耗,調(diào)速的節(jié)能效果大打折扣。
(3)dhvect-di02000/06型變頻器對電機(jī)及負(fù)載機(jī)械實(shí)現(xiàn)真正的軟啟動(dòng),徹底解決了啟動(dòng)沖擊問題,如果工作需要,電機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)啟動(dòng)。液力耦合器不能解決電機(jī)啟動(dòng)問題,電機(jī)仍然為直接啟動(dòng),啟動(dòng)電流大,并且不能頻繁啟動(dòng)。
(4)用dhvect-di02000/06型變頻器對電機(jī)調(diào)速時(shí),只需脫開原來的開關(guān)和電機(jī)的連接電纜,加入變頻器即可,改造方案簡單。
(5)dhvect-di0200/06型變頻器是高科技設(shè)備,可靠性高,基本免維護(hù)。而液力耦合器是機(jī)械設(shè)備,本身包含油路、水路等多套系統(tǒng),故障率高,維修工作量大,造成了有效生產(chǎn)時(shí)間的縮短。
本次變頻改造費(fèi)用總投資445萬元,4臺(tái)變頻器投運(yùn)后,經(jīng)運(yùn)行人員抄表統(tǒng)計(jì),相對未改造前同等發(fā)電量情況下,每日可節(jié)約2.79萬kw/h,僅節(jié)約電費(fèi)一項(xiàng),在一年半內(nèi)就可以將變頻器改造投資收回,節(jié)能效益很可觀。因此,高壓變頻裝置改造是節(jié)能降耗、挖潛增效、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益最直接有效的措施。高壓變頻器優(yōu)越的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果已經(jīng)得驗(yàn)證和認(rèn)可。
2.3 施工改造的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)
(1)8號機(jī)引、送風(fēng)機(jī)加裝變頻器改造工程,安裝施工簡單,即將原來高壓開關(guān)柜與電動(dòng)機(jī)之間插入安裝變頻裝置,對原有接線改動(dòng)不大;
(2)變頻器操作使用方便,變頻器操作只有簡單的開、停機(jī)和頻率調(diào)整;
(3)變頻裝置能進(jìn)行無級調(diào)速,調(diào)速范圍廣,且調(diào)速精度高,適用性強(qiáng);
(4)變頻裝置保護(hù)功能完善,設(shè)備故障率低風(fēng)機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn),啟動(dòng)電流小,可靠性高;
(5)電動(dòng)機(jī)不需要長期高速運(yùn)行,工作電流大幅度降低,節(jié)電效果明顯,電動(dòng)機(jī)本身的使用壽命也大大延長;
(6)由于變頻器取代了液力藕合器進(jìn)行調(diào)速,消除了機(jī)械和液力藕合器高故障率的缺陷,設(shè)備維護(hù)費(fèi)用大大降低;
(7)由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流很小,電動(dòng)機(jī)可以頻繁啟動(dòng),電動(dòng)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)及噪聲明顯下降,軸承溫度也有很大的下降。
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