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热网泵变频高低压穿越功能试验技术研究及应用

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成果主要完成人

朱殿军、王 辉、杨晓飞、徐洪波

项目概况

秦皇岛电厂1号炉一次风变频器于2019年9月25日6:26、7:08两次出现低电压再启动现象,源自于电网侧系统故障波动影响,查1号机6KV工作A段录波图,电压下降至62%,持续时间93.7ms。因为1号炉一次风机变频器采用的东方日立第四代高压变频器(主控板MB201Z-B),具备高低电压再启动功能,当变频器一次输入电压低于85%后,主控将封锁变频器输出波形,运行频率、运行电流输出为零,如果变频器一次输入电压在国家规定的时间0.5s内恢复,变频器根据电机转速,延时6s(设定范围为4~10s)恢复运行到设定转速,导致1号炉一次风机变频器输出电流中断9S,一次风机后风压下降40%,险些造成锅炉灭火。#4机#5热网循环泵高压变频器(东方日立)为2020年10月投运,采用了东方日立第五代高压变频器(主控板MB210Z-F,7216芯片),具备高低电压穿越功能。 以#4机#5热网循环泵高压变频器(东方日立)高低压穿越功能模拟试验为例进行分析。东方日立第五代高压变频器(主控板MB210Z-F,7216芯片),为配套优化程序,已经升级采用CPU为7216芯片的MB210Z-F主控板,以达到上述效果,具备高低电压穿越功能。2021年4月8日,#4机#5热网泵变频高低压穿越功能试验录制波形(HIOKI8807记忆录波器)712.5ms=0.7125s,变频器输出电流中断不到1s。#4机#5热网循环泵高压变频器(东方日立)高低压穿越功能模拟试验步骤、试验波形记录、试验数据分析、试验结论。涉及异步电动机失电后转变为异动发电机产生反电动势的瞬态响应过程,需要深刻的电机学理论支撑及对这一瞬态波形的测试分析,从而为优化高压变频器主板程序选择优和设计提供理论及实践依据。 对该热网泵变频器高低压穿越功能的试验与研究,以满足行业标准《DL/T 1648-2016发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范》中相关规定,当外部故障或扰动引起变频器电源进线电压跌落到该3个区域内时,变频器应可靠供电,保障供电对象的可靠运行。对各电厂风机及泵类各品牌的高压变频器的应用具有借鉴意义,为优化高压变频器主板程序选择优和设计提供理论及实践依据。 由系统外部因素故障导致厂用电电压上下波动,需要厂用电所带高压变频器具备穿越输入电压波动区的能力,通过分析各故障录波图及专项试验录波图,可以判断出厂用电所带12台高压变频器是否具备穿越输入电压波动区的能力,若不满足行标DL/T 1648-2016中的相关规定,需对变频器的控制板进行优化升级。 1号炉一次风变频器在输入电压下降至62%,持续时间93.7ms,变频器输出电流持续时间9000ms。在变频器输入电压超过±20%的条件下,启动高低电压再启动功能。无法穿越安全区,不具备高低电压穿越功能。该变频器为2016年10月投运,采用的东方日立第四代高压变频器(主控板MB201Z-B)。 4号机5号热网循环泵高压变频器输入电压下降至0%,持续时间400ms,变频器输出电流持续时间712.5ms。在变频器输入电压超过-15%的条件下,无高低电压再启动功能,穿越安全区,具备高低电压穿越功能。该变频器为2020年10月投运,采用了东方日立第五代高压变频器(主控板MB210Z-F,7216芯片)。 对现有厂内12台高压变频器高低压穿越功能进行分析,并以4号机5号热网循环泵高压变频器(东方日立)高低压穿越功能模拟试验为例进行分析,可以判断出厂用电所带12台高压变频器是否具备穿越输入电压波动区的能力。