高压变频技术在哈三电厂#4机组凝结水泵上的应用研究

摘要

随着“厂网分开、竞价上网”新形势的发展，火力发电厂为了提高竞价上网能力，纷纷加大了设备的技术改造力度。另外，电网的峰谷差愈来愈大，频繁的调峰任务使高压电机的启停次数增加，烧毁高压电机的现象时有发生。而高压电机采用变频调速技术，即可实现节能降耗，提高企业竞争力，又可实现高压电机的软启动，达到改善电动机运行环境的目的。
　　论文在阅读大量参考文献的基础上，对电动机调速类型、高压变频技术及其在火电厂厂用高压电动机上的应用情况进行了全面综述。特别是在详细研究了现有三种主流高压变频器的技术特点后，指出多单元串联电压源型变频器最适合于火电厂厂用高压电动机的变频改造。
　　论文针对哈尔滨第三发电厂＃4机凝结水系统运行中存在的问题分析了凝结水泵变频改造的必要性。结合火电厂大型辅机对高压变频器的特殊要求，设计了#4机凝结水泵变频调速系统及其与机组现有分散控制系统（DCS）系统接口，将凝结水泵变频调速系统的监控纳入了机组DCS系统。
　　论文分析了高压变频技术对凝结水系统联锁保护逻辑、自动控制回路的影响。设计了凝结水泵工频、变频切换逻辑及其变频后的凝结水泵联锁保护逻辑；提出了变频后除氧器水位自动控制新策略。并在机组现有DCS系统上实现了这些联锁逻辑和自动控制新策略。
　　论文最后通过凝结水泵变频改造前后的耗电量对比情况，分析了#4机凝结水泵变频改造的经济效益。

目录

高压变频技术在哈三电厂#4 机组凝结水泵上的应用研究

RESEARCH AND APPLICATION ON THETECHNIQUE REFORMS OF HIGH VOLTAGEINVERTER FOR CONDENSER PUMP IN HARBINTHE THIRD POWER PLANT

摘 要

Abstract

目 录

绪论

1.1 课题背景及研究现状

1.2 火力发电厂高压厂用电动机节能改造的研究现状

1.2.1 火力发电厂电动机的调速类节能方式

1.2.2 变频技术在高压电动机中的应用情况

1.2.3 高压通用变频器的研究现状

1.2.4 哈三电厂高压电动机变频节能改造的必要性

1.3 本文的主要工作

第2章 高压电动机变频调速节能原理及实现方式

2.1 变频调速节能原理

2.1.1 水泵调速节能原理

2.1.2 电动机调速节能原理

2.2 高压变频调速方式及其比较分析

2.2.1 中压变频调速系统

2.2.2 高-低-高型变频调速系统

2.2.3 高-高型变频调速系统

2.2.4 三种高压变频调速方式的比较分析

2.3 高压通用变频器的主要类型及其特点

2.3.1 电流源型变频器

2.3.2 三电平PWM电压源型变频器

2.3.3 单元串联多电平PWM电压源型变频器

2.4 本章小结

第3章 #4机组凝结水泵高压变频调速系统设计

3.1 哈尔滨第三发电厂#4机组凝结水系统概况

3.1.1 #4机组凝结水系统工艺流程

3.1.2 凝结水系统除氧器水位控制

3.1.3 凝结水系统运行中存在的问题

3.2 哈尔滨第三发电厂凝结水泵变频改造技术要求

3.2.1 凝结水泵变频改造的一般要求

3.2.2 凝结水泵高压变频改造的特殊要求

3.2.3 高压变频器对使用环境的要求

3.3 凝结水泵变频调速方案选择

3.3.1 方案选择

3.3.2 高压变频器选择

3.4 凝结水泵高压变频系统设计

3.4.1 变频系统一次接线设计

3.4.2 变频装置控制方式设计

3.5 本章小结

第4章 #4机组凝结水系统联锁保护与自动控制

4.1 #4机组DCS系统简介

4.2 变频调速系统与DCS系统的接口设计

4.2.1 变频调速系统送往DCS系统的信号

4.2.2 DCS系统发送至变频调速系统的信号

4.3 变频后凝结水系统联锁逻辑及其DCS组态

4.3.1 凝结水泵运行方式判断逻辑

4.3.2 凝结水泵工频运行联锁逻辑及其DCS组态

4.3.3 凝结水泵变频运行联锁逻辑及其DCS组态

4.4 变频调速系统内部联锁保护及其DCS组态实施

4.4.1 变频调速系统6kV开关联锁保护逻辑

4.4.2 变频器保护

4.5 除氧器水位自动控制策略及其DCS组态

4.5.1 除氧器水位自动控制策略

4.5.2 除氧器水位自动控制及其DCS组态

4.5.3 除氧器水位自动控制效果

4.6 本章总结

第5章 哈三电厂凝结水泵变频改造效益分析

5.1 高压变频调速改造的经济性评价方法

5.2 直接经济效益分析

5.2.1 理论计算

5.2.2 实际测算

5.3 间接经济效益分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

授权书

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