0 导言
华能沁北电厂一期工程建造规划为1 200 MW,设备2 台600 MW 国产化超临界参数燃煤发电机组,是我国首台600 MW 国产化超临界燃煤机组依托项目。机组主设备国产化计划依照引入技能、联合规划、协作出产的方法,锅炉选用了东方锅炉(集团)股份有限公司引入日本巴布科克———日立公司技能制作的DG1900/25.4-Ⅱ1 型锅炉,汽轮发电机选用哈尔滨汽轮机厂引入日本三菱公司技能制作的CLN600-24.2/566/566型汽轮发电机。2006年华能集团公司决定在天津杨柳青电厂、沁北电厂、北京热电、珞璜电厂、华能岳阳电厂对部分风机水泵选用高压变频调速,华能集团公司在国际上公开招标收购高压变频器。东方日立(成都)电控设备有限公司中标20台高压变频器,为国内中标台数最多的单位。
其间在华能沁北电厂1#机组2台一次风机上别离加装一套东方日立(成都)电控设备有限公司出产的DHVECTOL-HI03300/06B高压变频设备。
该变频改造工程2007 年5 月31 日开工,6 月11日一次投运成功,共历时12天。在调试的过程中,毛病报警牢靠,联锁牢靠,各种维护功用齐备,工频和变频切换正常,运转期间,DCS体系与变频器接口正常,操控精度高,体系运转安稳。
1 运转工况
沁北电厂一次风机为离心风机,选用进口导叶调理。
1.1 一次风机规划参数
一次风机类型为17674B/1076,规划转速1 480 r/min、最大风量98.28 m3/s,全压20 238.6 Pa,轴功率2 145.1 kW,电动机功率2 500 kW。一次风机规划最大出力(风量98.28 m3/s)下功率为86.7%;锅炉BMCR工况(风量75 m3/s)下功率为72.7%;锅炉额外工况(风量72 m3/s)下功率为67.5%。
1.2 一次风机实践运转参数
1)600 MW工况一次风机出力60.6 m3/s,风机出口风压12 kPa,风机实践运转功率60%左右;
2)500 MW工况一次风机出力50 m3/s,风机出口风压11.5 kPa,风机实践运转功率52%左右;
3)350 MW工况一次风机出力44.2 m3/s,风机出口风压11.5 kPa,风机实践运转功率47%左右;
在机组低负荷运转时,因为风机进口导叶开度小,进口导叶的节省以及在风机进口发生的紊流加重,使一次风机的运转功率下降。风机的功率随一次风机出力的下降显着下降,这也是随机组负荷下降一次风机功耗快速添加的原因。
变频改造后,一次风机由原先的进口导叶调整一次风机出口母管风压改为经过变频器调整一次风机转速来调理总一次风压。当一次风机选用变频调
节后,风机的进口导叶撤销,在机组低负荷运转时,进口导叶的节省和导叶视点改动后在叶轮进口发生的紊流削弱或消失,极大地提高了风机低负荷运转时的功率,下降了出产厂用电率。
2 变频器的作业原理及结构
2.1 变频器参数
1#机组1A、1B风机别离选用东方日立(成都)电控设备有限公司出产的鲁棒型无速度传感器矢量操控高压变频调速体系,变频器的主要参数如下:
1)型式及类型DHVECTOL-HI03300/06B;
2)体系输入电压6 kV;
3)体系输出电压0~6 kV;
4)体系输出电流0~271 A;
5)额外容量3 300 kV·A;
6)变频器功率98 %;
7)谐波4%;
8)输入侧功率因数0.96;
9)操控电源外接2路380(1±10%)V,5 kV·A独立电源;
10)UPS 型式供给后备式UPS(1kV·A),断电坚持时刻为30 min;
11)整流方法及器材参数不控整流方法,二极管选SANREX;
12)逆变方法及器材参数单相全桥逆变,IGBT选MITSUBISH;
13)过载才能120%1 min,150%3 s。
2.2 功率单元的原理
DHVECTOL-HI03300/06B 变频器每相由8 个功率单元串联而成,每个功率单元输出有效值Ve=433 V,串联后相电压为3 464 V,线电压为6 000 V。
其电气结构原理示意图如图1所示。
2.3 移相变压器原理
DHVECTOL-HI03300/6B 高压变频器的输入侧阻隔变压器选用移相式变压器,变压器一次侧绕组为6 kV,二次侧共24个绕组分为三相。每个绕组为延边三角形接法,分红8 个不同的相位组,别离有+7. 5°、+15°+22. 5°、+30°、-7. 5°、-15°、-22.5°、-30°移相视点,构成48 脉波的二极管整流电路结构。见表1,每个二次侧绕组接一个功率单元,这种移相接法能够有效地消除47 次以下的谐波。对电网谐波污染小,直接满意IEEE519-1992的谐波按捺规范。