高压变频软启动器在磨煤机上的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【中图分类号】TN773 【文献标识码】B 【文章编号】1561-0330(2019)08-0074-03
1 前言
2 设备参数
磨煤机是火力发电厂煤粉制备系统的主体设备，其
2.1 参数情况
安全、经济运行与整个电厂的安全、经济运行有着紧密
相关参数：磨煤机电动机功率为 1400kW；额定电
的联系。伊敏电厂二期磨煤机叶轮直径 3550mm，叶轮
高压变频器 HIGH-VOLTAGE INVERTER
高压变频软启动器在磨煤机上的应用
Application of High Voltage Variable Frequency Soft Starter in the Coal Mill
东方日立（成都）电控设备有限公司 唐毅 (Tang Yi)
摘 要：伊敏电厂磨煤机采用高压变频软启动器后，实现了磨煤机平稳启动，对电网无冲击，消除了启动过程中对机电设备的损伤， 从根本上杜绝了笼条断裂情况，提高了设备的使用寿命，达到了磨煤机上变频软启动器的预期目的。 关键词：磨煤机；变频软启动器；冲击
流 179A；定子额定电压 6kV，额定转速 500r/min；功率
重量 15 吨。由于叶轮直径较大，启动扭矩大，电机鼠 笼条损坏很严重，目前采用修复转子笼条方式解决，但
因数 0.8；额定转速 497r/min ；转矩基值为 2728kg•m； 接线方式 YY；电机转动惯量 1410 kg•m2；负载为磨煤
Abstract: After Yi min power plant coal mill adopts high voltage variable frequency soft starter, implements the coal mill start steady, no impact to power network, eliminates the damage in mechanical and electrical equipment in the process of start, fundamentally eliminate the cage faults, improve the service life of equipment, to achieve the expected purpose of variable frequency soft starter on the coal mill. Key words: Coal mill; Variable frequency soft starter; Impact
率因素 cosϕm=0.8，变频器功率因素 cosϕi=0.96，变频器 效率 ηi=0.97，故满足 120s 升速时间要求的变频器容量 S=（354.31+734.10）/0.8/0.85/0.96/0.97=1718.85kVA， 由于电机、变频器的功率因素、效率为估算值，因此变 频器容量按 1900kVA 选择。 3.4 变频软启动器一次接线方案
由式（3）可知，在 0→120s 的加速功率：
软启动器分别启动八台磨煤机中的每一台磨煤机，一次 方案图如下。当一台磨煤机启动结束后，自动退出，无 扰切换至原工频开关上运行，退出后的变频软启动器继 续为下一台磨煤机电机作启动准备。
6kV 5A段母线
6kV 5B段母线
5A-19 5A-23 5A-22 5A-29 5A-33
3 磨煤机变频软启动器实施方案
2400
Tc=2330kgm
2200 2000
Ⅲ 3.1 加速功率计算
1800
旋转物体的动能公式：
1600 1400 1200 1000
Ⅰ-Ⅱ冷态启动 Ⅱ-Ⅲ磨机带载荷启动
Tc=1440kgm
Ⅱ
Ek=5.48×10-3 J
(1)
J=Jm+Jl
(2)
800 600 400 Tc=390kgm
J=30000kgm2
Ek=Pt
(3)
GD2=1200000kgm2
(4)
Ⅰ
200 0
其中 :
0
100
200
300
400
500
n,r/min
Ek 为动能，单位 J；
图 1 MB3600/1000/490 磨煤机电机负载曲线
74 THE WORLD OF INVERTERS
《变频器世界》 August , 2019
Jm 为电机转动惯量，单位 kg•m2； 为水泵转动惯量，单位 kg•m2； P 为加速功率，单位 kW； T 为加速时间，单位 s； 5.48×10-3 为配合单位的常数（准确值为 π2/1800）; S 为变频器计算容量，单位 kVA； P' 为电机额定功率与加速功率之和，单位 kW； ηm 为电机效率； ηi 为变频器效率； cosϕm 为电机功率因素； cosϕi 为变频器功率因素。 由式（1）、（2），电机从 0 加速到 497r/min 的动能：
5B-34 5B-20 5B-27 5B-23 5B-30
QS1
QS2
51
55
53
57
电机
电机
电机
电机
KM1
KM2
KM3
KM4
VFD
L1 QS4 QS3
52
56
54
58
电机
电机
电机
电机
KM5
KM6
KM7
KM8
图 2 磨煤机变频软启动器一次接线图 QS1、QS2、QS3 和 QS4 为隔离刀闸，KM1~KM8 为断路器。 变频软启动器供电电源采用两路电源供电，一路电 源选择 6kV A 段间隔；二路电源选择 6kV B 段间隔。 每路电源带 4 台磨煤机。
4 高压变频软启动器
3.2 电机带载启动需要功率计算 见图 1 磨煤机电机负载曲线，Ⅱ - Ⅲ段曲线，在静
止状态下，磨煤机静态负载转矩：
电 机 从 0 加 速 到 497r/min 克 服 负 载 阻 转 矩 所 做 的功：
3.3 变频软启动器容量计算 由式（4），假定升速时电机效率 ηm=0.85，电机功
磨煤机采用一拖八自动切换运行方案，即一台变频
无法从根本上杜绝转轮直径 3.55 米。
改造措施延长电机使用寿命，通过计算、仿真后，确定
2.2 磨煤机电机负载曲线
采用高压变频软启动器能达到启动要求，拟安装高压变
磨煤机电机负载曲线如图 1 所示。
频软启动器来完成启动，减小对电机的损害。
Tc,kgm 2600
1 前言
2 设备参数
磨煤机是火力发电厂煤粉制备系统的主体设备，其
2.1 参数情况
安全、经济运行与整个电厂的安全、经济运行有着紧密
相关参数：磨煤机电动机功率为 1400kW；额定电
的联系。伊敏电厂二期磨煤机叶轮直径 3550mm，叶轮
高压变频器 HIGH-VOLTAGE INVERTER
高压变频软启动器在磨煤机上的应用
Application of High Voltage Variable Frequency Soft Starter in the Coal Mill
东方日立（成都）电控设备有限公司 唐毅 (Tang Yi)
摘 要：伊敏电厂磨煤机采用高压变频软启动器后，实现了磨煤机平稳启动，对电网无冲击，消除了启动过程中对机电设备的损伤， 从根本上杜绝了笼条断裂情况，提高了设备的使用寿命，达到了磨煤机上变频软启动器的预期目的。 关键词：磨煤机；变频软启动器；冲击
流 179A；定子额定电压 6kV，额定转速 500r/min；功率
重量 15 吨。由于叶轮直径较大，启动扭矩大，电机鼠 笼条损坏很严重，目前采用修复转子笼条方式解决，但
因数 0.8；额定转速 497r/min ；转矩基值为 2728kg•m； 接线方式 YY；电机转动惯量 1410 kg•m2；负载为磨煤
Abstract: After Yi min power plant coal mill adopts high voltage variable frequency soft starter, implements the coal mill start steady, no impact to power network, eliminates the damage in mechanical and electrical equipment in the process of start, fundamentally eliminate the cage faults, improve the service life of equipment, to achieve the expected purpose of variable frequency soft starter on the coal mill. Key words: Coal mill; Variable frequency soft starter; Impact
率因素 cosϕm=0.8，变频器功率因素 cosϕi=0.96，变频器 效率 ηi=0.97，故满足 120s 升速时间要求的变频器容量 S=（354.31+734.10）/0.8/0.85/0.96/0.97=1718.85kVA， 由于电机、变频器的功率因素、效率为估算值，因此变 频器容量按 1900kVA 选择。 3.4 变频软启动器一次接线方案
由式（3）可知，在 0→120s 的加速功率：
软启动器分别启动八台磨煤机中的每一台磨煤机，一次 方案图如下。当一台磨煤机启动结束后，自动退出，无 扰切换至原工频开关上运行，退出后的变频软启动器继 续为下一台磨煤机电机作启动准备。
6kV 5A段母线
6kV 5B段母线
5A-19 5A-23 5A-22 5A-29 5A-33
3 磨煤机变频软启动器实施方案
2400
Tc=2330kgm
2200 2000
Ⅲ 3.1 加速功率计算
1800
旋转物体的动能公式：
1600 1400 1200 1000
Ⅰ-Ⅱ冷态启动 Ⅱ-Ⅲ磨机带载荷启动
Tc=1440kgm
Ⅱ
Ek=5.48×10-3 J
(1)
J=Jm+Jl
(2)
800 600 400 Tc=390kgm
J=30000kgm2
Ek=Pt
(3)
GD2=1200000kgm2
(4)
Ⅰ
200 0
其中 :
0
100
200
300
400
500
n,r/min
Ek 为动能，单位 J；
图 1 MB3600/1000/490 磨煤机电机负载曲线
74 THE WORLD OF INVERTERS
《变频器世界》 August , 2019
Jm 为电机转动惯量，单位 kg•m2； 为水泵转动惯量，单位 kg•m2； P 为加速功率，单位 kW； T 为加速时间，单位 s； 5.48×10-3 为配合单位的常数（准确值为 π2/1800）; S 为变频器计算容量，单位 kVA； P' 为电机额定功率与加速功率之和，单位 kW； ηm 为电机效率； ηi 为变频器效率； cosϕm 为电机功率因素； cosϕi 为变频器功率因素。 由式（1）、（2），电机从 0 加速到 497r/min 的动能：
5B-34 5B-20 5B-27 5B-23 5B-30
QS1
QS2
51
55
53
57
电机
电机
电机
电机
KM1
KM2
KM3
KM4
VFD
L1 QS4 QS3
52
56
54
58
电机
电机
电机
电机
KM5
KM6
KM7
KM8
图 2 磨煤机变频软启动器一次接线图 QS1、QS2、QS3 和 QS4 为隔离刀闸，KM1~KM8 为断路器。 变频软启动器供电电源采用两路电源供电，一路电 源选择 6kV A 段间隔；二路电源选择 6kV B 段间隔。 每路电源带 4 台磨煤机。
4 高压变频软启动器
3.2 电机带载启动需要功率计算 见图 1 磨煤机电机负载曲线，Ⅱ - Ⅲ段曲线，在静
止状态下，磨煤机静态负载转矩：
电 机 从 0 加 速 到 497r/min 克 服 负 载 阻 转 矩 所 做 的功：
3.3 变频软启动器容量计算 由式（4），假定升速时电机效率 ηm=0.85，电机功
磨煤机采用一拖八自动切换运行方案，即一台变频
无法从根本上杜绝转轮直径 3.55 米。
改造措施延长电机使用寿命，通过计算、仿真后，确定
2.2 磨煤机电机负载曲线
采用高压变频软启动器能达到启动要求，拟安装高压变
磨煤机电机负载曲线如图 1 所示。
频软启动器来完成启动，减小对电机的损害。
Tc,kgm 2600