CN106499654B - 大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案 - Google Patents

大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案 Download PDF

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Abstract

大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，一次风机工频状态运行时对机组负荷对应的入口挡板门开度进行动态数据采集，做出一次风机入口挡板与机组负荷的折线函数。做一次风机工频状态下最大出力试验，确定一次风机额定出力下入口挡板的开度，确保入口挡板开度从100%关至对应负荷开度所用的时间内风机不会长时间过流，便于试验参考在DCS控制逻辑内增加相关控制逻辑，当一次风机由变频切工频时候，一次风机入口电动调节挡板跟踪实际负荷对应的一次风机入口电动调节挡板开度；另一台运行一次风机仍自动调节一次风母管压力，来维持一次风母管压力稳定。静态模拟和动态试验共同作用保证机组在不灭火的情况下完成变频器切换。

Description

大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案
技术领域
本发明属于电厂锅炉技术领域，具体涉及大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案。
背景技术
现在变频技术在大型机组中的应用越来越普及，电厂大型机组的两台一次风机均采用变频技术。变频器生产厂家无法给出变频器在一次风机中调试使用的具体方式，电力建设中的技术人员没有参考只能通过一次风机进行多项实际运行的效果再凭积累的经验重新调试，特别费时费力，况且不是每次运行都能成功切换。此外，变频器是许多精密电气元器件组成，由于变频器长期运行，电气元器件容易发生性能下降、老化现象，导致一次风机变频器故障，当变频切到工频运行时，切换过程中若一次风机出力调整不当，极易致炉膛燃烧不稳定，造成锅炉灭火。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，利用该方案提供的试验方法，首先得到维持锅炉燃烧稳定的一次风机入口挡板开度与变频控制负荷折线，进而实际调试中再进一步修正该折线关系，得到不同负载下一次风机变频器故障后切换至工频运行所需要的最佳时间，以保证机组在不灭火的情况下完成变频器切换。
本发明采用的技术方案如下：
1、大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，该大型机组配置有一次风机A和一次风机B，包括以下步骤：
1）准备工作
1.1）一次风机A变频器增加电流限制保护即自动调节状态下变频电流达到156A增闭锁；
1.2）加装变频器切工频失败继电器以实现变频器跳闸切工频失败跳一次风机A的6KV开关的功能；
1.3）对一次风机A变频器跳闸切换至工频后的逻辑进行修改；
2）进行静态模拟试验
2.1）机组负荷缓慢降至200MW，按照停运操作规范逐一停止一次风机A和一次风机B；
2.2）一次风机A和一次风机B均停电，投入一次风机“检修开关”，变频小室就地敷设变频器自动旁路柜到变频器控制柜电缆，处理变频器触摸屏显示与实际显示不符的缺陷；
2.3）对一次风机A和一次风机B送电解除一次风机“检修开关”后，启动变频器，在关闭次风机A出口门的情况下，进行变频器运行状态下切工频失败后联跳高压开关的试验，并记录数据；
2.4）在一次风机A的入口挡板全开、出口门关闭的情况下，启动变频器进行变频器重故障切工频试验，一次风机入口挡板逻辑动作正常，就地合上变频器自动旁路柜接触器KM1、KM2，模拟变频器过热跳闸接点切工频试验，并记录数据；
2.5）进行变频器重故障切工频后进行变频器转速追踪试验，并记录数据；
2.6）进行变频器高压掉电自启动试验：拉开风机电机电源开关，5s后再合上，变频器自动追踪运行；
2.7）停止一次风机A，在一定转速和倒转的情况下分别做变频器反转、零转速启动试验并记录数据。
2.8）根据记录的一次风机电流、锅炉负荷、一次风压、一次风机转速的数据，计算出一次风机A工频状态下，入口电动调节门开度及锅炉负荷的折线函数；
3）进行动态试验
3.1）机组负荷240MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行，一次风机A入口门开度75%情况下，根据上述步骤2.8）得到的折线函数，进行一次风机A变频切至工频运行入口门挡板对应开度的动态试验，并记录数据；若得到的数据中一次风母管压力下降值大于1.45Kpa，则折线函数向上平移得到修改后的折线函数，以提高切换后一次风机A入口门开度；
3.2）机组负荷300MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行、一次风机B入口门开度100%情况下，根据上述步骤3.1）修改后的折线函数，进行一次风机B变频切至工频运行一次风机B入口门挡板对应开度的动态试验；
3.3）机组负荷300MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行、一次风机A入口门开度100%情况下，进行一次风机A变频切至工频运行一次风机A入口门挡板对应开度的动态试验。
上述试验方案，上述步骤2.3）中是通过模拟变频器过热跳闸接点触发重故障切工频成功后、短接新增加的继电器接点实现模拟切工频失败的；
上述步骤2.5）中所述变频器转速追踪试验的步骤为：就地分开变频器自动旁路柜接触器KM3，然后合上变频器接触器KM1、KM2，再合上风机电机电源开关，检查变频器出力自动跟踪停运前指令。
上述试验方案，上述步骤1.3）中所述的逻辑修改是指：将一次风机出口电动门、空预器入口一次风电动门、空预器出口热一次风电动门联锁信号改为均取自一次风机6KV开关，一次风机变频跳闸后2s切至工频运行以使在这2s非变频非工频状态的时间内确保不会联关以上风门。
本发明的有益效果为：根据静态模拟试验得到的折线函数作为参考，以利用到后续实际的动态试验中，并且根据第一次动态试验的结论再对折线函数进行计算修改，后续根据修改后的折线函数，改变机组负荷继续试验，当一次风机变频切工频运行候，一次风机入口挡板由全开位置关到与当前负荷相符合的位置，能够保证锅炉机组安全稳定运行。该方法极大提高动态试验的准确性，节省调试时间。
具体实施方式
1）试验前准备工作包括：
1.1）一次风机变频器增加电流限制保护即自动调节状态下变频电流达到156A增闭锁，防止自动调节过程中变频器电流大导致一次风机变频器过流重故障跳闸；
1.2）加装变频器切工频失败继电器，实现变频器跳闸切工频失败跳一次风机6KV开关的功能，在失败的情况下通过RB动作来确保机组负荷的平稳过渡；
1.3）对一次风机变频器跳闸切换至工频后的逻辑进行修改：将一次风机出口电动门、空预器入口一次风电动门、空预器出口热一次风电动门联锁信号改为均取自一次风机6KV开关，一次风机变频跳闸后2s切至工频运行，在这2s非变频非工频状态的时间内确保不会联关以上风门。
2）静态模拟试验，一次风机A工频状态运行时对机组负荷对应的入口挡板门开度进行动态数据采集，做出一次风机入口挡板与机组负荷的折线函数；做一次风机A工频状态下最大出力试验，确定一次风机A额定出力下入口挡板的开度，确保入口挡板开度从100%关至对应负荷开度所用的时间内风机不会长时间过流，便于试验参考在DCS控制逻辑内增加相关控制逻辑，当一次风机A由变频切工频时候，一次风机A入口电动调节挡板跟踪实际负荷对应的一次风机A的入口电动调节挡板开度；一次风机B仍自动调节一次风母管压力，来维持一次风母管压力稳定。具体步骤如下：
2.1）机组负荷缓慢降至200MW，按照停运操作规范逐一停止一次风机A和一次风机B；
2.2）一次风机A和一次风机B均停电，投入一次风机“检修开关”，变频小室就地敷设变频器自动旁路柜到变频器控制柜电缆，处理变频器触摸屏显示与实际显示不符的缺陷；
2.3）对一次风机A和一次风机B送电解除一次风机“检修开关”后，启动变频器，在关闭次风机A出口门的情况下做变频器运行状态下切工频失败后联跳高压开关的试验：通过模拟变频器过热跳闸接点触发重故障切工频成功后，短接新增加的继电器接点，模拟切工频失败；
2.4）在一次风机A的入口挡板全开、出口门关闭的情况下，启动变频器进行变频器重故障切工频试验，一次风机入口挡板逻辑动作正常：就地合上变频器自动旁路柜接触器KM1、KM2，模拟变频器过热跳闸接点切工频试验；
2.5）变频器重故障切工频后进行变频器转速追踪试验：就地分开变频器自动旁路柜接触器KM3，然后合上变频器接触器KM1、KM2，再合上风机电机电源开关，检查变频器出力自动跟踪停运前指令；
2.6）进行变频器高压掉电自启动试验：拉开风机电机电源开关，5s后再合上，变频器自动追踪运行；
2.7）停止一次风机A，在一定转速和倒转的情况下分别做变频器反转、零转速启动试验并记录数据。
经上述静态模拟试验各组数据，计算得到一次风机入口挡板开度与变频控制机组不同负荷下的折线，为后续的动态试验做好基础。
3）动态试验在三种不同的机组负荷下进行校验修改，具体步骤如下：
3.1）电气试验完毕后，在机组负荷240MW时#1/#2/#3/#5磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行、一次风机A入口调节门75%情况下，进行一次风机A变频切至工频运行入口挡板自动关至18%的动态试验。试验数据如下：
。
一次风机A变频器故障切换至工频后入口挡板由75%关至18%用时36s，入口挡板关到位后一次风母管压力由9.8 Kpa下降至8.2Kpa，一次风母管压力下降较多，因此需修改一次风机入口挡板折线函数，将折线函数向上平移；由于一次风母管压力下降较多，导致汽包水位及炉膛负压波动大。修改后的一次风机入口挡板折线函数为：
，
随后的试验按照修改后的折线函数进行。
3.2）机组负荷300MW时#1/#2/#3/#5磨煤机运行、CCS及RB保护投入、两台一次风机平衡出力并列运行、一次风机入口挡板100%情况下，进行一次风机B变频切至工频运行一次风机B入口挡板关至28%的动态试验。试验数据如下：
。
本次试验中，一次风机B变频跳闸后入口挡板门开度由100%关至28%用时60s，由上述试验数据可知，由于入口挡板开度100%故一次风机B切至工频后，一次风母管压力上升至12.19Kpa，上升较高，导致各磨煤机通风量增加，炉膛负压高；折现函数修改后入口挡板关至28%，一次风母管压力及炉膛负压下降不多，汽包水位变化不大，因此负荷越高对锅炉影响越小。本次试验成功。
3.3）机组负荷300MW时#1/#2/#3/#5磨煤机运行、CCS及RB保护投入、两台一次风机平衡出力并列运行、一次风机A入口挡板100%情况下，进行一次风机A变频切至工频运行一次风机A入口挡板关至28%的动态试验。试验数据如下：
。
本次试验中，一次风机A变频跳闸后入口挡板门开度由100%关至28%用时45s，一次风机A切换成功后一次风母管压力升高至12.99Kpa，对磨煤机通风量、炉膛负压、氧量有一定的影响，机组负荷、主汽压力、主汽温度波动不大，试验成功。
本发明的大型机组一次风机变频自动切工频优化试验方法，静态与动态试验结论相互支持，误差小，避免了调试运行人员的反复操作；机组负荷保持不变，不用跳磨，降负荷；压力基本不变，其他参数变化较小；切换时间短，不用触发RB，对机组损害小；提高了运行安全性和经济性。

Claims (3)

1.大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，该大型机组配置有一次风机A和一次风机B，其特征在于包括以下步骤：
1）准备工作
1.1）一次风机A变频器增加电流限制保护即自动调节状态下变频电流达到156A增闭锁；
1.2）加装变频器切工频失败继电器以实现变频器跳闸切工频失败跳一次风机A的6KV开关的功能；
1.3）对一次风机A变频器跳闸切换至工频后的逻辑进行修改；
2）进行静态模拟试验
2.1）机组负荷缓慢降至200MW，按照停运操作规范逐一停止一次风机A和一次风机B；
2.2）一次风机A和一次风机B均停电，投入一次风机“检修开关”，变频小室中就地敷设由变频器自动旁路柜到变频器控制柜的电缆，处理变频器触摸屏显示与实际显示不符的缺陷；
2.3）对一次风机A和一次风机B送电解除一次风机“检修开关”后，启动变频器，在关闭一次风机A出口门的情况下，进行变频器运行状态下切工频失败后联跳高压开关的试验，并记录数据；
2.4）在一次风机A的入口挡板全开、出口门关闭的情况下，启动变频器进行变频器重故障切工频试验，一次风机入口挡板逻辑动作正常，就地合上变频器自动旁路柜接触器KM1、KM2，模拟变频器过热跳闸接点切工频试验，并记录数据；
2.5）进行变频器重故障切工频后进行变频器转速追踪试验，并记录数据；
2.6）进行变频器高压掉电自启动试验：拉开风机电机电源开关，5s后再合上，变频器自动追踪运行；
2.7）停止一次风机A，在一定转速和倒转的情况下分别做变频器反转、零转速启动试验并记录数据；
2.8）根据记录的一次风机电流、锅炉负荷、一次风压、一次风机转速的数据，计算出一次风机A工频状态下，入口电动调节门开度及锅炉负荷的折线函数；
3）进行动态试验
3.1）机组负荷240MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行，一次风机A入口门开度75%情况下，根据上述步骤2.8）得到的折线函数，进行一次风机A变频切至工频运行入口门挡板对应开度的动态试验，并记录数据；若得到的数据中一次风母管压力下降值大于1.45Kpa，则折线函数向上平移得到修改后的折线函数，以提高切换后一次风机A入口门开度；
3.2）机组负荷300MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行、一次风机B入口门开度100%情况下，根据上述步骤3.1）修改后的折线函数，进行一次风机B变频切至工频运行一次风机B入口门挡板对应开度的动态试验；
3.3）机组负荷300MW时，磨煤机运行、CCS及RB保护投入、一次风机A和一次风机B平衡出力并列运行、一次风机A入口门开度100%情况下，进行一次风机A变频切至工频运行一次风机A入口门挡板对应开度的动态试验。
2.根据权利要求1所述大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，其特征在于，上述步骤2.3）中是通过模拟变频器过热跳闸接点触发重故障切工频成功后、短接新增加的继电器接点实现模拟切工频失败的；
上述步骤2.5）中所述变频器转速追踪试验的步骤为：就地分开变频器自动旁路柜接触器KM3，然后合上变频器接触器KM1、KM2，再合上风机电机电源开关，检查变频器出力自动跟踪停运前指令。
3.根据权利要求1所述大型机组一次风机变频自动切工频的试验方案，其特征在于，上述步骤1.3）中所述的逻辑修改是指：将一次风机出口电动门、空预器入口一次风电动门、空预器出口热一次风电动门联锁信号改为均取自一次风机6KV开关，一次风机变频跳闸后2s切至工频运行以使在这2s非变频非工频状态的时间内确保不会联关以上风门。
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