希望森兰SBH系列高压变频器在新铝电厂350MW机组一次风机上的应用.docx

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1、希望森兰SBH系列高压变频器在新铝电厂350MW机组一次风机上的应用希望森兰SBH系列高压变频器在新铝电厂350MW机组一次风机上的应用导语：高压变频驱动技术在电厂大容量机组高压辅机上的应用日趋成熟，本文从方案设计、应用难点以及使用效果等方面具体阐述了森兰SBH系列高压变频器在350MW机组一次风机上的应用情况，为国产变频在电厂大机组高压辅机的应用上提供了珍贵的经历。前言：新疆东方希望有色金属有限公司以下简称为：新疆希铝是中国大型民营企业东方希望集团旗下的全资子公司,是东方希望在新疆的重要重工支柱产业。该厂于2020年12月30日，在新疆昌吉州吉木萨尔县五彩湾工业园成立，将建立大型当代化铝电一

2、体化工厂，是目前国内循环经济的典范。工程建成后做到零排放、零污染，将成为中国乃至世界最大的铝电一体化企业，给地区经济开展带来极大的推动作用。一、工程大概情况新疆东方希望有色金属有限公司自备电厂以下简称为：新铝电厂是东方希望新疆重工为其建立成为世界最大的铝电一体化企业所配套设立的动力厂，一期建立的5X350MW临界压力锅炉机组已经于2021年初全面投入消费运行。图1：厂区概貌图二、锅炉系统该厂自备电厂1、2号机组为2350MW燃煤发电机组，锅炉为东方锅炉股份有限公司消费的亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包炉。风机在各个工况的运行效率在60%以下，运行效率较低，节能空间宏大。三、负载参数：新铝

3、电厂一次风机参数如下所示：表一负载参数表四、一次系统方案：对于风机型负载一拖一改造，常规情况下有以下三种方案可供选择：方案一：一拖一手动方案图2：一拖一手动方案系统图方案介绍：1、QS1、QS2、QS3为手动刀闸开关，QS2、QS3之间采用机械连锁。QF为用户侧高压开关。断路器2、QS1、QS2、QS3为刀闸开关，不能带负荷分合闸操纵。当要对QS1、QS2、QS3进展操纵时，必须将上级开关分断开，才允许进展开关操纵。3、QS1、QS2闭合时，QF闭合时，电机处于变频运行状态。QS3闭合时，QF闭合时，电机处于工频运行状态。方案优点：构造简单，可靠性高；投资本钱低；可手动切换至工频形式，增强系统

4、的连续运行才能；有明显的连续点，检修平安；方案缺点：投工频及时性较差；操纵比拟复杂。方案二：一拖一自动接触器方案图3：一拖一自动接触器方案系统图方案介绍：1、QS1、QS2为手动刀闸开关，KM1、KM2、KM3为真空接触器。QF为用户侧高压开关。2、KM2、KM3之间存在电气连锁，QS2、KM2之间存在电气连锁，QS1、KM1之间存在电气连锁。当QS1合闸后，才允许合KM1；QS2合闸后，才允许合KM2。KM1分闸后才允许分、合QS1；KM2分闸后才允许分、合QS2。3、QS1、QS2、KM1、KM2闭合时，QF闭合时，电机处于变频运行状态。KM3闭合时，QF闭合时，电机处于工频运行状态。方案

5、优点：自动化程度高，投工频及时性较好，消费连续性可靠；方案缺点：本钱比拟高；系统比拟复杂。方案三：一拖一自动断路器方案图4：一拖一自动断路器方案系统图方案介绍：1、QF1、QF2、QF3为手车式真空断路器。QF为用户侧高压开关。2、QF2、QF3之间存在电气连锁，只能闭合其中一个。3、QF1、QF2闭合时，电机处于变频运行状态，QF3闭合时，电机处于工频运行状态。方案优点：自动化程度高，投工频及时性好，较方案二相比，系统可靠性更强。方案缺点：本钱高，初始投入大。对于上述三种方案，各有优缺点，经过与用户的屡次讨论沟通，考虑到一次风机在机组运行中的重要性，一旦出现故障，系统负荷将直承受到影响，为确

6、保整个系统的可靠性，最终确定选择自动化程度高，耐投切电流强的一拖一自动断路器方案，系统采用1250A断路器用以进步可靠性。选择断路器方案和接触器方案都可以知足本系统的要求，目前在国内选型存在一定的误区，对一些小容量的系统也选择断路器方案，从外表来看，系统方案更好，但实际上经济性差，断路器分断才能强的优点没有完全使用到。一般情况下，当变频器输出端发生短路的时候，先IGBT封闭，然后再分断断路器，因此，从系统应用中，断路器没有分断任何短路电流的作用。变频器的输入端断路器没有配置保护装置，即使当变频器输入端发生短路故障时，断路器也不会分断。本次系统采用断路器方案，主要考虑到系统额定电流需要，具有如下

7、优点：1)平安性高，断路器开通和关断才能较真空接触器有很大上风，当变频器发生故障的时候，可以直接切换到工频系统。(2)可靠性强，操纵自动化程度高，切换及时稳定，确保在系统故障时能及时稳定的切换到工频运行，保证消费的连续性。(3)旁路系统采用抽出式断路器柜，三个断路器在构造和电气参数上完全一致，当任何一个断路器发生故障时，都可以用另外一个断路器作为备用，进一步进步了系统的可靠性。五、调试经过中出现的问题-故障切工频解决方案工程采用为一拖一自开工/变频切换系统，实际调试经过中，对于故障自动切工频功能进展了专项调试试验，投切逻辑如下：1当变频器系统判定出自身发生故障，变频器系统发故障信号给DCS系统

8、。2变频系统自动分QF1、QF2断路器。3系统自检，当知足切换条件的时候，闭合QF3，电机工频运行。4DCS根据风量风压信号，自动调整风门或者人工调整风门开度，直到知足系统需求。在实际操纵经过中，出现了投切不稳定的问题，导致上端进线柜保护跳闸的情况。其主要原因存在于，断开QF1、QF2后，短时间内电机中仍存在局部剩磁电压，而由于剩磁电压的幅值相位的不确定，在接入工频电源后会形成较大的冲击电流，造成上端进线柜过流保护跳闸。对于这种情况，由于不同的运行频率，其剩磁电压衰减的时间不等，我司现场人员利用示波器等专用工具，对剩磁电压进展了测量收集，经过分析测算，最终确定最正确投切点，对系统整定参数进展修

9、改，开启投切自整定功能，保证了投切的时效性。最终经过现场模拟试验，投切顺利，获得了用户的高度认可。电机剩磁电压检测波形如下列图：六、运行成果2021年11月，新疆希铝为践行集团竭尽全力创造企业的相对上风的价值理念，推动新铝电厂1#、2#机组一次风机节能技改工程。考虑到工程的重要性，该厂技术人员对变频器行业进展了充分的调研，并最终选择希望森兰科技股份有限公司SBH系列高压变频器产品，共计4套，型号规格为：SBH-060-2000。设备于2021年1月完玉成部安装就位，4台设备一次性调试成功，并于2021年3月全面投入消费运行，并顺利通过厂内168小时考核，各项指标知足设计要求。从实际使用情况来看

10、，一次风机采用高压变频器实现变频调速具有以下优点：1、控制精度高，节能效果明显。当锅炉负荷为70%时，节电率为：43%，当锅炉负荷为80%时，节电率为：33%。1、变频器系统效率高，变频器效率在97%以上。2、进步系统功率因数，功率因数到达0.96以上。3、起动平缓，起动电流小，便于实现自动化控制。4、可实现真正的软启动，对电动机和电网无冲击，降低风机及电动机的故障率，减少维修费用。5、易维护；改造、调试周期短；故障时可切换工频运转，风机不用停机就能切换到工频运行，进步可靠性。理论证实，本次对1#、2#炉进展变频改造是成功的，节能效果到达预期效果。高压变频器从安装、调试、到设备最终投运，一次性调试成功，产品性能先进，消费制造工艺优良，产品质量可靠，各项指标均知足消费系统要求。小结：随着电厂节能优化的深化，变频器的开展，技术逐步成熟，可靠性的进步，电厂的重要辅机已经敢于进展变频器改造的尝试，通太多个工程的改造实例证实，电厂风机的变频改造是可行的。通过我们的共同努力，电厂辅机的能耗必能下降到一个新的台阶，电厂的春天已经降临。同时，东方希望新铝电厂一次风机变频节能改造成功，再次证实森兰SBH系列高压变频器作为一种高效、节能、无电网污染的高压大功率变频调速控制装置，领先同行程度。