1000MW级机组动叶可调式轴流一次风机变频改造创新与实践

3)MVe2的输入变压器

MVe2变频器输入采用单相PWM整流、谐波极小，这样使得输入变压器二次侧绕组不需要移相，结构变得简单;同时采用三电平IGBT串联输出，提高了单元耐压等级、减少了单元数量使得输入变压器二次侧绕组数量大大减少、工艺更简单可靠。

4)MVe2变频单元的硬件构成

整流：IGBT、逆变：IGBT为三菱原装产品，中间直流回路电容：可自愈式金属薄膜电容，使用寿命长。

(5)变频装置保护配置：一次风机原10kV电源开关保护配置不变，作为旁路运行方式的保护。在变频器上口开关柜配置CSC241C、保护装置中设置第二套定值作为变频方式运行的变压器主保护。变频装置本体保护和电机的各种保护由变频装置自身保护功能实现。

2.6 紧急停机：变频装置自身带有紧急停机按钮。另外在电动机事故按钮增加一对常开接点，接至变频装置用来在电动机故障时就地同时切除变频装置运行。

4 控制及逻辑说明

(1)变频运行方式

正常运行期间两台一次风机变频自动运行，动叶手动放置在60～80%开度，通过变频器自动调节风机转速，调整一次风压;

(2)工频运行方式

两台风机均工频运行期间，保持原逻辑不变，通过调整风机动叶自动调节一次风压;

(3)一台变频一台工频运行

1)变频器投入自动调节一次风压，工频运行风机手动调节动叶开度，调整两台风机出力平衡;

2)工频运行风机动叶投入自动调节一次风压，变频运行风机手动调节转速，调整两台风机出力平衡;

3)动叶及变频器禁止同时投入自动。

4)变频切工频

变频器重故障时自动切换为工频运行，具体逻辑如下：

→跳闸变频器入口开关，发信号至DCS;

→自动调节故障风机动叶至预定开度(对应关系表);

→ DCS延时2S跳闸变频器出口开关;

变频器重故障→→DCS延时5s，(取决于电动机剩磁消退时间、变频器具有检测剩磁电压的功能)在变频器进、出口开关均在分闸状态，且机组负荷>520MW时合闸变频器旁路开关;

→DCS延时6.5s，变频器出口开关与变频器旁路开关均在分闸位且机组负荷>520MW时触发RB。

(4)动叶开度与负荷对应关系

动叶与负荷对应关系如表3所示。

(5)其它说明问题

1)电机、风机原保护不变，保护直接跳闸10kV开关，满足条件直接触发RB;

2)只有在变频器发生重故障时自动切换为工频运行，其它情况下的切换均在风机停止运行后由手动切换完成。

5 项目节能后评价

(1)改造前后一次风机10kV电机电流情况统计，改造前后一次风机电流对比如表4所示。

(2)改造前后一次风机电流随负荷变化趋势如图10所示。

图10 改造前后一次风机电流随负荷变化趋势

根据表4计算：取所有测试负荷下各台风机运行电流，计算的改造前与改造后平均电流下降27.6A，平均每小时节电：1.732×10000×27.6×0.88=420.6kW，按此计算每年可节约运行费用：152万元。耗电量比原来降低了21.5%，节能效果显著。

(3)改造后机组运行的稳定性。变频在调试和运行以来未发生过故障。

6 结束语

由于一次风压要求高，一次风机在低转速、大动叶开度时失速余量较低，在负荷变动或启、停磨机时存在失速风险，目前#2机组改造后运行时间较短，各负荷对应的安全动叶开度仍在进一步试验摸索中。风机仍未达到最佳运行状态。此次一次风机变频改造采用一拖一自动旁路加空水冷的变频改造模式，在保证设备运行可靠性的前提下达到了节能的目的。为动调轴流一次风机的节能改造提供了参考，具有很好的经济意义和推广价值。

参考文献：

[1]胡小金. 锅炉一次风机变频改造与节能分析(机电技术2012年12月)。

[2] 郭庆华，风机变频改造节能技术的应用(出版源 《风机技术》2005(2)：43-45)。

{3} TMEIC，Mve2 高压变频器中文手册(2016年版)

FR:《变频器世界》 2017年5月刊