【正文】 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 凝結(jié)水泵變頻器講稿 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 凝泵變頻器講稿目錄 ? 凝泵采用變頻調(diào)節(jié)的意義 ? 變頻器的原理、結(jié)構(gòu)、工作參數(shù) ? 變頻器的操作及注意事項 ? 電氣聯(lián)鎖、熱控邏輯及存在問題探討 ? 變頻器的日常維護 ? 變頻器故障類型及處理 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 第一部分 凝泵采用變頻調(diào)節(jié)的意義 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 目前凝泵運行工況的弊端 ? 在大型火電機組中，一般凝結(jié)水泵均采一用一備的配備，運行中采用閥門調(diào)節(jié)，機組在滿負荷情況下，凝結(jié)泵出口除氧器上水調(diào)節(jié)閥開度在 40％～ 75％之間，閥門一直處在節(jié)流狀態(tài)下工作，特別是在較低負荷或機組參與調(diào)峰時，閥門開度更小，節(jié)流損耗大，凝泵效率也迅速降低，能耗增大； ? 再者采用閥門調(diào)節(jié)時，精度差，除氧器水位波動大；閥門長期處于較高壓差下運行，磨損較大，同時頻繁操作易導(dǎo)致閥門可靠性下降，影響了機組的穩(wěn)定運行。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 采用變頻調(diào)節(jié)的優(yōu)點 ? 對凝泵進行變頻改造后，除氧器上水調(diào)門全開，除氧器水位完全通過調(diào)節(jié)凝泵轉(zhuǎn)速控制，除氧器水位高時降低轉(zhuǎn)速，減小給水量，水位低時增加轉(zhuǎn)速，增大給水量，自動調(diào)節(jié)，控制精度高，響應(yīng)快，使水位波動小，利于機組的穩(wěn)定運行； ? 由流體力學(xué)可知，泵的流量 Q與泵轉(zhuǎn)速 n的一次方成正比，泵的壓力p與轉(zhuǎn)速 n的二次方成正比，而泵的功率 P則與轉(zhuǎn)速 n的三次方成正比。如通過變頻調(diào)速技術(shù)使泵的流量由額定值 Qo降至 70%Qo時，轉(zhuǎn)速將由額定值 no降至 70%no，此時泵的壓力由額定值 po降至 49%po，泵的軸功率由額定值 Po降至 %Po。理論上功耗減少了 %Po。即使考慮到轉(zhuǎn)速下降可能會引起電機的效率下降等因素，變頻調(diào)速的節(jié)電效果仍然非常顯著。據(jù)計算，當將水泵的流量由 Qo調(diào)低到 70%Qo時。采用變頻調(diào)速方式的功耗約比控制閥調(diào)節(jié)方式的功耗減少 52%Po。 ? 同時采用變頻調(diào)節(jié)后，原調(diào)節(jié)閥門全開，減少了閥門損耗，也減少了閥門的維護工作量。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 采用變頻調(diào)節(jié)的優(yōu)點 ? 減少了電機啟動時的電流沖擊：電機直接啟動時的最大啟動電流約為額定電流的 4－ 7倍；電機軟啟動也要達到 。觀察變頻器起動的負荷曲線，可以發(fā)現(xiàn)它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉(zhuǎn)速增加而上升，不管怎樣都不會超過額定電流。因此凝泵變頻運行解決了電機啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機、傳動系統(tǒng)和主機的沖擊應(yīng)力，大大降低日常的維護保養(yǎng)費用。 ? 延長設(shè)備壽命：使用變頻器可使電機轉(zhuǎn)速變化沿凝泵的加減速特性曲線變化，沒有應(yīng)力負載作用于軸承上，延長了軸承的壽命。同時有關(guān)數(shù)據(jù)說明，機械壽命與轉(zhuǎn)速的倒數(shù)成正比，降低凝泵轉(zhuǎn)速可成倍地提高凝泵壽命，凝泵使用費用自然就降低了。 ? 降低噪音 :凝結(jié)水泵改用變頻器后，降低水泵轉(zhuǎn)速運行的同時，噪音將大幅度地降低 。 ? 總之，大型汽輪發(fā)電機組凝泵推廣使用變頻調(diào)速器，優(yōu)勢明顯，可以大幅度降低廠用電率，減少發(fā)電成本，提高競價上網(wǎng)的競爭能力。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 我廠凝泵變頻器的選擇 ? 廠家：北京利德華福電氣技術(shù)有限公司 ? 型號： HARSVERTA 06/230 ? 方案：采用 “ 一拖二 ” 方案，每臺機配備一臺變頻器。 ? 正常運行時變頻器拖動一臺凝泵運行，另一臺工頻備用，當變頻器運行中自身故障或電機、電纜故障時，保護動作跳閘，備用泵工頻自動聯(lián)啟。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 第二部分 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 HARSVERTA高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹 一、 產(chǎn)品型號的意義 二、 變頻調(diào)速原理 三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 四、 工作原理 五、 變頻器結(jié)構(gòu) 六、 產(chǎn)品系列、性能、參數(shù)指標 七、 系統(tǒng)功能 九、特色功能 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 額定電流： 230A 電壓等級： 6KV A： 異步機 VERT： 變頻調(diào)速系統(tǒng) S： 正弦波系列 HAR： 公司名稱縮寫 一、產(chǎn)品型號的意義 產(chǎn)品型號： HARSVERTA 06/230 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 二、變頻調(diào)速原理 按照電機學(xué)的基本原理，電機的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式： n=(1s)60f/p （ P： 電機極對數(shù)； f：電機運行頻率； s:轉(zhuǎn)差率） s：轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速 n比磁場的同步轉(zhuǎn)速 N要慢一點，這個差別用轉(zhuǎn)差率 s表示： s=[N－ n） /N] 100% 從式中看出， 對于成品電機，其磁極對數(shù) p已經(jīng)確定，而轉(zhuǎn)差率 s一般情況下比較?。?0∽ ），則電機的轉(zhuǎn)速 n與電源頻率 f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機的同步轉(zhuǎn)速，進而達到異步電機調(diào)速的目的。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 組成：移相變壓器、功率模塊、控制器 ◆ 電壓源高 高型變頻器 ， 直接高壓輸入 ， 直接高壓 （ 10KV） 輸出； ◆ 少數(shù)功率單元故障時 ， 變頻器可將其旁路降額運行 ， 系統(tǒng)不停機； ◆ 可以和用戶現(xiàn)場 DCS系統(tǒng)靈活接口 ， 滿足不同用戶的不同要求 。 單元串聯(lián)多電平拓撲結(jié)構(gòu) 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 四、工作原理 這種多級移相疊加的整流方式，消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流，可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使變頻器網(wǎng)側(cè)電流近似為正弦波，使其負載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達到 。 輸入側(cè)移相變壓器將網(wǎng)側(cè)高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 四、工作原理 每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電。 每個單元的 U、 V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電。無須輸出濾波器；電機不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉輪的機械力。 柜內(nèi)還附帶輸出電流和電壓檢測功能， 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 四、工作原理 ? 變頻器的基本工作原理 :為基本的交－直－交單相逆變電路，是把市電通過二極管三相全橋整流器變成平滑直流，然后通過對半導(dǎo)體器件IGBT逆變橋進行正弦 PWM控制，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制（ PWM）方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動異步電機可減小對電纜和電機的絕緣損壞。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 四、工作原理 每一個功率單元相當于一臺交 直 交電壓型單相低壓變頻器。 TT? ? ?? ? ?1 ) R e f A : 2 0 0 V o l t 5 m s 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu) 功率柜 變壓器柜 控制器柜 特點： ?拼裝機柜； ?結(jié)構(gòu)緊湊； ?零配件少； ?占地面積?。? ?安裝方便 ， ?投產(chǎn)快 。 外觀 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 變壓器柜 功率柜 控 制 柜 特點： ?移相變壓器為干式變壓器 ， H級絕緣 ， 系統(tǒng)溫度可達 185℃ ， 能夠完全消除電網(wǎng)側(cè)電壓 、 電流諧波； ?功率單元內(nèi)部完全采用進口優(yōu)質(zhì)器件 。 所有功率單元安裝采用滑軌 ， 更換方便快捷； ?控制柜主要有控制器 、 PLC、 UPS、 報警器 、 DC24V電源 、 控制電源開關(guān) 、 接線端子 、 液晶顯示器 、操作按鈕等 組成 。 ?控制器與功率單元之間采用光纖通訊技術(shù) ， 具有很好的抗電磁干擾性能； ?變壓器 、 控制柜及所有功率單元自帶溫控保護 ， 基本免維護 。 五、 變頻器結(jié)構(gòu) 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜） 功率模塊 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 熔斷器座 每個熔斷器座上連接著一個輸入端子。變壓器副邊繞組上的相電壓通過該輸入端子進入功率模塊。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 熔斷器 熔斷器主要用于移相變壓器副邊繞組的過流保護。當輸入側(cè)的電流過大，或者負載過大，或者功率模塊內(nèi)部的元器損壞時，熔斷器立即斷開，起到保護的作用。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 整流橋 整流橋的作用是將移相變壓器副邊繞組輸入的交流電轉(zhuǎn)變成為直流電 。 它是由二極管三相全橋進行不控全波整流 。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 電解電容 電解電容的作用是濾波和儲能。由移相變壓器副邊繞組輸入的交流電是一個畸波電流，只有通過電解電容對其進行平滑濾波之后，是之有較好的直流波形。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） IGBT IGBT作為大功率電子器件，具有驅(qū)動功率小，開關(guān)能耗小、工作頻率高等優(yōu)點。在一個功率模塊里有四只 IGBT，他們共同組成功率模塊的逆變電路。通過控制系統(tǒng)對四只 IGBT開關(guān)時間的控制，以達到改變功率單元輸出電壓的頻率的目的。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 均壓電阻、均壓板 為了保證同一功率模塊內(nèi)的電解電容的電壓一致，通常在每一個電容的兩端并聯(lián)一個電阻，該電阻稱為均壓電阻。 在大容量的功率模塊里，通常將多個均壓電阻固定連接在同一個電路板上，該板成為均壓板。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 單元控制板 單元控制板是系統(tǒng)的控制器與功率模塊之間的通訊接口?？刂破靼l(fā)給功率模塊的命令，由控制板接受并轉(zhuǎn)發(fā)；功率模塊需要傳遞給控制器的信號，如功率模塊報過壓、過熱、過流、欠壓、欠流等故障，或者啟動旁路信號，都需要控制板轉(zhuǎn)發(fā)給控制器。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 驅(qū)動板 驅(qū)動板的作用是給 IGBT發(fā)出驅(qū)動信號，給旁路里的可控硅觸發(fā)信號。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 旁路 該產(chǎn)品在每個功率單元的輸出端之間并聯(lián)了一個旁路電路，當某個功率單元故障時，封鎖對應(yīng)功率單元 IGBT的觸發(fā)信號，然后讓旁路 SCR導(dǎo)通，保證電機電流能通過，仍形成通路。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 濾波板 濾波板安裝于可控硅旁邊，其主要作用是吸收可控硅的陽極與陰極之間的尖峰電壓，保護可控硅。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 1溫度繼電器 功率模塊內(nèi)的溫度繼電器安裝于IGBT之間，主要用于測量功率模塊的溫度。每一個功率模塊里安裝了兩個溫度繼電器。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 1輸出端子 主要用于輸出功率模塊的額定電壓。每一個功率模塊安裝有兩個輸出端子。同一相功率模塊的輸出端子通過銅母排相互串聯(lián)連接。 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制柜） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 控制系統(tǒng)由主控制器、人機界面（嵌入式工控機）、 PLC三大部分構(gòu)成，三大部分各有分工，又互相通訊、協(xié)同工作。人機界面和主控制器及 PLC之間均采用RS485進行數(shù)據(jù)通訊，通訊協(xié)議為公司內(nèi)部的自定義協(xié)議。主控制器和 PLC之間采用 I/O點及模擬信號線建立簡單通訊。 主控制器從人機界面或 PLC接收控制指令，對所有功率單元實施控制，同時監(jiān)控各功率單元的狀態(tài)，送給人機界面進行狀態(tài)顯示，通知 PLC實施系統(tǒng)保護。 人機界面為變頻器提供的人機接口界面，變頻器參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、故障查詢、運行記錄都通過人機界面來實現(xiàn)。 PLC負責(zé)對變頻器內(nèi)部故障狀態(tài)進行監(jiān)控，同時和工業(yè)現(xiàn)場進行接口，使變頻器滿足各種現(xiàn)場的不同控制要求。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制系統(tǒng)） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 可編程控制器 PLC是變頻器控制系統(tǒng)的三部分之一，主要負責(zé)變頻器與工業(yè)現(xiàn)場的接口，以及對變頻器內(nèi)部開關(guān)量的處理。PLC負責(zé)對系統(tǒng)內(nèi)外的各種狀態(tài)進行綜合判斷，實現(xiàn)對變頻器的啟動、停機、急?？刂?，實現(xiàn)對變頻器故障的報警與保護。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（ PLC） 發(fā)電部培訓(xùn)講稿 五、變頻器結(jié)構(gòu)（人機界面） 人機操作界面為嵌入式工控機。變頻器參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、故障查詢、運行記錄都通過嵌入式工控機來實現(xiàn)。 本機控制狀態(tài)下，變頻器可以通過嵌入式工控機提供的界面直接進行啟動、停機、調(diào)頻等操作。 正常情況下，控制器、嵌入式工控機和 PLC之間建立