高壓變頻裝置在電廠引風(fēng)機上的應(yīng)用

      焦作丹河發(fā)電有限公司#1發(fā)電機組容量為110MW，#1爐除塵器改造后，#1爐甲乙引風(fēng)電機由475KW增容至1000KW，容量比原來電機增加了525KW，使廠用電率升高。而電機的變頻調(diào)速運行，是降低廠用電率、節(jié)電增效的有效措施及有效手段。#1爐電機調(diào)速用擋板調(diào)節(jié)，風(fēng)道壓流損失嚴(yán)重，浪費大，通過變頻調(diào)速，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速連續(xù)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)節(jié)精度高，效率高,實現(xiàn)了電機的軟啟動，減少了啟動沖擊及設(shè)備磨損。另外變頻裝置較安裝方便，只需在原斷路器與電機之間串聯(lián)變頻裝置即可，無需對負(fù)載和電機做任何改動；正常運行后，可靠性高，基本上無維護量。通過對引風(fēng)機進行變頻改造而達到節(jié)能增效，無疑是必要的。

1、HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置原理

變頻裝置采用多電平串聯(lián)技術(shù)，6KV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6KV系列有21個功率單元，每7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。

每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形。

輸入側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成42脈沖整流方式；這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。

另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規(guī)低壓變頻器。

輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到如圖4所示的階梯PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，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，減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。

當(dāng)某一個單元出現(xiàn)故障時，通過使圖2中的軟開關(guān)節(jié)點K導(dǎo)通，可將此單元旁路出系統(tǒng)而不影響其他單元的運行，變頻器可持續(xù)降額運行；如此可減少很多場合下停機造成的損失。避免了由于一個大功率高壓開關(guān)器件的故障而導(dǎo)致整機的故障產(chǎn)生，以致停機。保證了多電平變頻器的可靠性。

2、變頻改造方案簡介

#1 爐引風(fēng)機是兩臺雙側(cè)布置，目前其引風(fēng)機的出力調(diào)節(jié)由人工調(diào)節(jié)擋板來實現(xiàn)。由于引風(fēng)機設(shè)計時冗余功率較大，加上風(fēng)量控制采用檔風(fēng)板引起的阻力損耗，造成廠用電率高，影響機組的經(jīng)濟運行。

電動機參數(shù) 引風(fēng)機參數(shù)

型號：Y560-8 型號： Y4-73-11-27D

額定功率：1000kW 額定風(fēng)量：425700m3/h

額定電壓：6kV 額定風(fēng)壓： 5064Pa

額定電流：118.6A 介質(zhì)溫度： 90℃

額定頻率：50HZ

額定轉(zhuǎn)速：744r/min