浅谈一次风机变频器自动旁路改造
浅析风机变频改造节能的技术
浅析风机变频改造节能的技术陆建东【摘要】高压排烟风机是一类非常关键的设备,而其电能消耗也超过了全厂动力消耗的一半.所以,我们就应对排烟风机进行相应的节能改造,从而有效降低我厂单位产能的耗电量,并且提高我厂的生产效率.我们所采取的节能技术就是将排烟风机传统的工频运行的方式改为变频器调速的运行方式,确保其能够满足系统的实际运行压力,同时也能够节约大量的电能,并取得了很好的社会效益和经济效益.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)036【总页数】1页(P56)【关键词】排烟风机;变频调速;节能改造【作者】陆建东【作者单位】青铝股份宁东铝业分公司,宁夏银川750411【正文语种】中文我们以某铝业公司的净化除尘系统为例，其具体的运行参数和技术参数如表1-表3。
在实行变频改造的技术之前，风机的风门开度在70%-85%的范围内，进口的总负压约为1150Pa，其是能够满足工艺和生产的实际需求的。
在前期进行了一些技术论证的基础上，我们采用的高压变频装置对主排烟风机实行了变频改造技术，其具体的方案如下：图1为此系统的一次接线图。
设计的变频系统采用的是现阶段应用的最为广泛的PWM调节方式，并采用了每相8个单元串联方案，其动态的相应能力很强，并且其开关损耗的能量也是非常低的，具体的功能单元结构如图2。
当8个功率单元所输出的SPWM波相互叠加后，那么就会得到具有较好正弦度的正弦波形，在低速的状态下也具有良好的波形。
由于其对电机和电缆的绝缘性并没有太多要求，可以广泛的应用在普通的电机和电缆中。
同时也能够进一步的降低电机的谐波损耗，那么就能有效避免因为转矩脉动而导致的电机振动和因为输出谐波电流而导致的电机发热现象的出现。
干式隔离移相变压器接收到三相10kv的高压电流，并将其供给27个单项IGBT逆变器功率单元，连接的方式为Y形，每相的9个功率单元所输出的SPWM波相互叠加后就会形成高质量的正弦波并提供给电动机，而由于正弦波的电压幅值和频率都是可控的，那么就实现了对电动机转速的控制。
自动旁路在一次风机变频中的应用
自动旁路在一次风机变频中的应用随着节能减排工作的不断深化，火电机组风机变频改造在发电厂的逐步应用。
一台300MW级别容量的火电机组通常包括2台引风机、2台送风机、2台一次风机和一台增压风机。
通过对风机设备进行变频改造，利用变频控制，代替挡板调节风量，可以提高风机设备的运行效率，改善风机运行工况，节能降耗，降低生产成本。
但是如果风机变频器出现故障，导致风机停运，也会对火电机组的正常运行造成影响，如果处理不及时，可以产生炉膛压力波动、机组负荷迫降乃至停机跳闸事故发生。
据不完全统计，300MW火电机组每次机组跳闸的恢复时间至少要一小时以上，用油20吨以上，损失电量30万度。
通过对一次风机变频器进行自动旁路改造，可以避免变频器故障造成的对机组运行的影响，提高火电机组安全运行系数。
标签：变频器；自动旁路；电厂1 机组情况某电厂#3机组，机组容量330MW，亚临界中间一次再热，单汽包自然循环固态排渣，中储式煤粉锅炉。
建于2004年，2010年完成一次风机变频改造，改造后多次发生一次风机变频器故障，导致单侧风机停运，影响了机组的正常运行。
3A、3B一次风机变频自动旁路改造前。
在3A、3B一次风机开关与3A、3B 一次风机电机之间装有变频装置。
电气一次回路如下：6KV电机电缆接于变频装置进线刀闸与旁路刀闸的连接处，从旁路刀闸与出线刀闸连接处有电缆与一次风机电机相连。
旁路柜有3个高压隔离开关KM1、KM2和KM3，KM2和KM3之间存在机械互锁逻辑，不能同时闭合。
变频运行时，KM3断开，KM1和KM2闭合；工频运行时，KM1和KM2断开，KM3闭合。
一次风机有变频及工频两种运行方式。
正常情况下为变频控制，一次风机变频器故障后，跳一次风机6kV 开关，由运行人员就地手动切旁路，变为工频运行。
2 改造方案一次风机变频器发出重故障信号后，直接将旁路柜入线开关KM1，出线开关KM2自动跳开，热工DCS收到重故障信号后关一次风机入口挡板至预设位置，同时重故障信号延时3秒后自动合旁路开关KM3，实现自动工频运行。
一次风机变频改造
次风 机 变 频 改造
张 晋 轩
（ 山西 潞 安 余 吾 热 电 有 限 责 任 公 司 ， 山 西 长治 ０ ４ ６ １ ０ ０ ）
摘 要 ：采 用 一 台变 频 器 拖 动 一 台 电 动机 、 由手 动 刀 闸旁 路 切 换 的 方 案 ．解 决 了传 统 风 机 的驱 动 电 动 机 输 出 功
平 面相 平或 稍 高一点 ； 基 础型 钢应 可靠 接 地 ； 柜体 应 安
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ３ — ２ １ ；修 回 日期 ；２ ０ １ ３ — ０ ４ — １ ６
根据风 机 电机功 率计算 ， 为满 足设 备 的运 行要 求 ， 决 定在 变频 小室 内安装 １ ０匹纯制 冷空调 ２台 ， 采用 工 业 空调 ， 空调 均按 照冗余 方式 考虑 ， 单 台空调故 障 不会 影 响设 备 的安全运 行 。
率 不 随 机 组 负荷 变 化 的 问题 。 关 键 词 ：风 机 ； 变 频器 ；调 速 装 置 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｋ８ ３ 文 献标 识 码 ：Ｂ
０ 引 言
风机 是火 电厂运 行 的主要 设 备 ， 耗 电量 占厂 用 电 的３ Ｏ 左右 。传 统 风 机 通 过 调 节 风 门 挡 板 的 开 度 来 调 节风 量 ， 其 驱动 电动 机 的输 出功 率 不 随 机 组 的负 荷 变 化进 行 调 节 ， 风 门 开度 一 般 在 ３ ０ ～４ ０ 。如 １ ３ ０ Ｍｗ 负 荷 时 电 机 电 流在 １ ４ ０ Ａ左 右， ９ Ｏ Ｍｗ 负 荷 时 电机 电流 在 １ ２ ０ Ａ左 右 ， 风 门开度 很小 ， 一 次 风机 经常 在较 低 的效 率工 况下运 行 ， 耗 电率 较大 ， 为此 对 一次 风 机进 行 变频 改造 ， 实 现 了一 次 风 机 转 速 随 机 组 负 荷 变 化 而 自动调 整 。
容海热电厂一次风机变频改造节能分析
［４］赵贤兵，李芳芹．变频技术在泵与风机系统中应用的节能分析叨．能源工程， ２００４（５）：５２—５４． ［５］付志峰．火力发电厂采用高压变频调速技术降低厂用电率节能研究叨．电力 与能源．２０１０，３１：３５３—３５４． ［６］赵贤兵，李芳芹．变频技术在泵与风机系统中应用的节能分析叨．能源工程， ２００４（５）：５２—５４．
风机型号 风量Ｑ（ＮｍＺ．ｔｈ） 出口风压（Ｉｄａ） 效率１１，（％） 转速ｎ（ｒ／ｍｉｎ） 风轴机功率Ｐｅ．（ｋＷ） 电机功率因数ｑ。 运行时间ｔ（ｈ）
３．改造方案
为了保证系统的可靠性。加装工频旁路装置．变频器采用一拖一 控制方案，其中设备控制方式有以压力、流量为控制对象的闭环控制 和以转速、频率为控制对象的开环控制，可以通过人机界面（触摸屏） 进行设置，满足不同的工况要求。当变频器出现故障时．可手动切换到 工频运行状态下，保证电动机的正常工作，以保障生产需要，其工作原 理图ｌ如示Ｐ．３１．
按ｌｋＷ・ｈ＝０．５元计算，每年可节约电费约６４．５万元。
４．２间接经济效益
通过以上计算可知．一次风机进行变频改造后，不仅具有显著的 经济效益。还有一些潜在的社会经济效益。
（１）实现电机软启动，启动更为平滑，降低了厂房设备噪声污染。
（上接第２７４页）种侧下８－１０衄，三分之二施于种侧下１２。１５ｃｍ。 ４．３．３追肥 追于根侧８－ｌＯｃｍ。深度５—８锄，尿素用量的７０％。追肥后立即中 耕培土． ４．３．４叶面肥
局ｌ＝１４８２＠聊，如＝１０８１＠聊。％＝７５９＠形），忍＝５０８＠形），如＝３２０
＠聊，Ｐｍ＝１８５仿聊。
安装变频器后．单台锅炉年耗电量为：
（５）节约能源，一定程度上保护了环境，减少了温室气体排放。詹
浅谈一次风机变频器自动旁路改造
浅谈一次风机变频器自动旁路改造雷鸣，谢胤作者单位：天津国电津能热电有限公司地址：天津市东丽区华明镇范庄村北杨北公路邮编：300300 Primary Air Fan Inverter Automatic BypassReconstructionNAME：Lei Ming Xie YinAddr. Yang North Road,The Fan Village North,Huaming town,Dongli District,TianjinABSTRACT: Priary air fan of the Tianjin Guodian Jinneng Co-Generation Co.,LTD.#1 Unit were analyzed by manual bypass tofeasi- -bility analysis and design of automatic bypas--s, for the exchange of.KEY WORD: Priary air fan；inverter；automatic bypass；reconstruction摘要：本文对天津国电津能热电有限公司#1机组一次风机变频器由手动旁路改为自动旁路的可行性分析及设计进行了简析，以供交流。
关键词：一次风机；变频器；自动旁路；改造1 概述变频调速技术是当代最先进的调速技术，它不仅能够为我们提供舒适的工艺条件，满足用户的使用要求，更重要的是这项技术应用在风机、泵类等具有平方转矩特性的负载时，可以节约大量的能量，最大节能率可以达到50％～75％。
因此应用此项技术进行节能改造将会有非常明显的经济意义，同时它也具有优良的环境意义和优异的速度调节性能。
根据变频调速技术原理，变频调速设备用在电力、冶金、矿山、供水等行业将会大有前途，可以取代一些相对落后的调速方案，最大限度地提高企业的经济效益。
天津国电津能热电有限公司#1机组（330MW亚临界供热机组）于2009年8月12日10时完成168小时试运，正式进入商业运行。
一次风机变频
理。
5、若切换过程
MFT动作，按
MFT动作后处理。
出口压力接近一次风母管压力时关闭一次风机出口挡板。
4、一次风机变频器停运后，按下一次风机
6kV开关停运按钮，一次
风机状态变绿。
六、一次风机事故处理
（1）一次风机变频器轻故障
1、一次风机变频器发生轻故障不进行切换操作。
2、一次风机变频器轻故障报警后立即通知电气检查变频器。
3、若需进行变频器方式切换，按一次风机正常运行中变频方式切换进
运行。
4、按第
3步进行另一侧一次风机入口挡板关小试验。
五、一次风机停运操作
（1）一次风机工频方式停止
1、检查一次风机变频器在工频方式。
2、切除一次风机入口挡板自调，逐步关小一次风机入口挡板直至关闭
到零。
3、按下一次风机
6kV开关停运按钮，一次风机状态变绿，出口挡板
锁打开。
4、根据一次风压调整入口挡板正常后投入一次风机入口挡板自调。
（2）一次风机变频方式启动
1、一次风机启动前检查完毕，具备启动条件。
2、联系电气将变频器切换至变频方式、远方控制。
3、接到电气通知变频器具备变频启动条件后，启动一次风机
6kV开
关，一次风机状态变红且电流接近于
J1合闸，延时
0.3秒
J2合闸
.检查变频状态信号，如果
3秒未收到“变频状态”信号，联跳本
侧一次风机
6kV开关
.启动变频器，设定变频器指令
100%，变频器有运行信号且转速
达到
95%本步结束。
.释放变频器控制
高压变频器旁路一次系统设计方案
高压变频器旁路一次系统设计方案高压变频器旁路一次系统设计方案在现代工业中，高压变频器逐渐成为很多机械系统中的重要组成部分。
它可以对电机的电压和电流进行精确的控制，实现电机的启停、转速调节和转向等功能。
由于高压变频器具有应用范围广、性能优异、节能减排等优点，因此被广泛应用于冶金、化工、电力、矿山等行业。
但是，高压变频器在正常工作时可能会发生故障，这将会给生产带来不良的影响。
为此，设计一套高效可靠的旁路一次系统，对于确保设备的正常运行和减少生产事故具有重要意义。
1. 旁路一次系统的原理旁路一次系统是指在高压变频器出现故障时，自动将变频器旁路，并使其绕过电机供电。
由于旁路一次系统采用的是电机正常启动电源，所以它可以保证电机继续运行，从而避免生产事故的发生。
在变频器恢复正常运行后，系统会自动将电机重新连接到高压变频器上，从而保持系统的连续性。
2. 旁路一次系统的设计旁路一次系统的设计应该满足以下几个基本要求：（1）可靠性高。
旁路一次系统需要具备很高的可靠性，以保证在变频器故障时能够及时而准确地进行旁路操作，而不会造成电机的损坏。
（2）操作简便。
操作人员可以通过简单的按键或开关将旁路一次系统启动或关闭。
同时，要求系统设计要充分考虑人机工程学，使操作人员可以方便且准确地进行操作。
（3）安全性高。
旁路一次系统的设计需要考虑到设备的安全性，确保操作过程中不会对设备和人员造成伤害。
根据上述要求，旁路一次系统的设计应该包含以下几个方面：（1）电源供应。
由于系统需要对电机进行供电，因此需要为旁路一次系统提供独立的电源控制。
（2）信号采集。
旁路一次系统需要接收变频器中的故障信号，并通过相应的处理，发送旁路信号发出旁路命令。
（3）旁路控制。
当接收到故障信号后，旁路一次系统需要启动旁路控制程序，并向电机提供正常电源供应，完成旁路操作。
（4）旁路恢复。
当变频器恢复正常运行时，旁路一次系统需要自动向电机提供变频器的供电，并恢复工作状态。
一次风机变频工频自动切换工作可靠性的分析
2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文一次风机变频——工频自动切换工作可靠性的分析乌鲁木齐热电厂电热控制中心李勇才[文摘]针对乌鲁木齐热电厂在用的一次风机高压变频器从变频-工频自动切换、变频器故障分析与处理、变频器使用注意事项和变频器日常维护方面进行变频器工作可靠性的分析。
[关键词]高压变频器可靠性1 引言在火力发电厂中，风机和水泵是最主要的耗电设备，而这些设备都长期连续运行或处于变动负荷运行状态，其节能潜力巨大。
发电厂辅机电动机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低。
对于风机和泵类负载，如果采用调速的方法改变其电流量，节电率达20%—60%。
目前新疆境内330MW及以上的发电机组普遍使用高压变频器。
高压变频器的特点如下：1）变频调速范围内启动时间短，启动电流小并且启动平稳，真正实现零到全速平滑调速，对电网及电机无冲击，可减少机械磨损，延长机械使用寿命。
2）操作方便维护简单，无需设置调节挡板，节流阀，避免了节流带来的能量损耗，只要调节频率即可改变电动机转速。
3）采用变频调速不仅降低风机、水泵设备的故障率，减少维修费用，同时也提高了系统调节品质，并且节电效果明显。
为确保高压变频器的安全运行，提高变频器工作的可靠性是确保变频器的安全运行的关键点。
在这里结合乌鲁木齐热电厂在用的国电南自ASD6000型一次风机高压变频器，对变频——工频自动切换工作可靠性的做以分析。
2 目前一次风机高压变频器运行状况为了降低生产成本，降低能耗，适应当前国务院提出的关于能源节约与资源综合利用“十二五”规划的要求，采用低消耗、低排放、高效率的持续发展理念的经济增长模式，应用变频节能技术来改造传统工艺的技术缺憾。
随着高压变频器技术产品的成熟与稳定应用，乌鲁木齐热电厂一次风机变频器目前采用调整驱动电机的转速和按比例节能，不仅提高了经济效益，而且产生巨大的社会效益，促进企业的技术进步。
但是设计里缺少变频——工频运行的自动切换系统。
一次风机变频切工频试验
一次风机变频切工频试验变频调速技术的应用，有利于调节设备的节能降耗。
随之而来的是增加了变频器后，设备运行多了一层隐患：当变频器故障时，所带负载设备必须跳闸，造成负荷迫降，降低经济效益。
如果能在变频器故障的情况下，迅速将变频所带负载转为旁路运行（即切为工频），同时必须保证切换过程不会对运行工况造成大的波动，将更加有利于整个发电系统的安全、稳定、经济运行。
标签：一次风机；变频；平稳切换；工频；一次风压变频器调速技术可以节约大量的能量，具有非常明显的经济意义，但由于受变频器本体故障、工作环境等因素影响，多次运行中跳闸，对锅炉稳定燃烧产生影响，给机组的安全稳定运行带来风险。
自动旁路是一项应用于变频器的自动切换系统，可以达到变频、工频之间的无扰切换，可以大大提高设备的可靠性，但是变频自动切工频后，是否能够保证机组的安全平稳过渡，能否保证切换时一次风压波动最小，使切换时能够将风压扰动降至最低，我们部门针对此问题，于2015年03月20日在#3机组一次风机做了一次风机变频器重故障跳闸变频自动切工频运行的动态试验。
此次试验非常成功，现将试验过程总结如下，供大家对此项技术进行了解。
试验前准备工作：一、一次风机变频器增加电流限制保护。
自动调节状态下变频电流达到156A 闭锁增，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跳闸。
二、对一次风机跳闸联动设备进行检查。
一次风机入口调节阀、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均使用对应侧一次风机6KV开关停止信号，一次风机变频跳闸后2S切至工频运行，在这2S内非变频非工频状态的时间内确保不会联关以上设备；一次风机RB触发信号使用一次风机6KV开关运行取非，确保一次风机变频跳闸不会引起机组RB动作。
三、做一次风机工频状态下最大出力试验，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。
四、对机组负荷对应的入口挡板门开度进行动态数据采集。
一次风机变频改造控制与调节研究
一次风机变频改造控制与调节研究本文结合韶关发电厂11号机组一次风机变频改造项目，从控制角度，介绍了使用高压变频调速装置对一次风机进行变频改造的方案和变频改造后一次风变频控制和一次风压自动调节的方案。
标签：一次风机；变频调速装置；工频旁路；一次风自动；一. 前言韶关发电厂#11机组是2005年7月份投产的300MW机组，DCS采用上海新华控制工程有限公司的XDPS200+系统，锅炉采用东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-II15型W火焰炉，一次风系统设计有两台一次风机。
一次风主要承担输送煤粉至炉膛的作用，一次风压的高低直接影响炉膛效率和燃烧的安全性，一次风压调节至关重要，是燃烧过程的主要任务之一。
设计之初一次风机采用定速控制，一次风压的大小通过一次风入口挡板开度进行调节，存在较大的节流损失，直接影响厂用电率。
且我厂一次风机入口挡板特性差，一次风难以控制，导致一次风压自动长期无法投入。
因而，为解决一次风自动无法投入的问题，更出于节能目的，我们对一次风机进行了变频改造，改为智能高压变频调速。
在一次风机变频运行时，其入口挡板全开，不参与节流和一次风压的调节，一次风压力由变频装置改变一次风机转速实现。
同时保留工频回路和所有的挡板调节功能，当变频故障转工频运行时，一次风压力调节仍由一次风机入口挡板来实现。
二. 改造方案1. 电气改造方案一次风机变频改造保留DCS控制系统原有的一次风机入口挡板控制相关电气连接，变频系统与原有控制系统通过刀闸进行切换，以保证变频故障或检修维护时工频旁路运行可切换到原有的控制方式。
一次风机工频旁路示意图如下：其中，QF为一次风机的电源开关，KM1、KM2、KM3为工频-变频切换用接触器，由DCS控制；QS1、QS2为隔离刀闸。
QS1、QS2闭合，KM1、KM2吸合、KM3断开为一次风机变频方式，QS1、QS2拉开，KM1、KM2断开、KM3吸合为一次风机工频方式。
电气控制要求如下：1. 选择工频启动时，由DCS逻辑实现合KM3，分KM1、KM2，然后启动高压开关QF，接通工频回路带风机运行。
循环流化床锅炉一次风机变频器改造
频器变频输 出至 １Ｈ 。 ０ ｚ
２ ｇ ６ ｏ中阖高新竣 ０ ２０ 末企业 １ １ ２
气 体污 染 ：运 行地 点应 无导 电或爆 炸尘 埃 ，无
腐蚀金属 或破坏绝缘 的气体或蒸汽 。
３ 一次风机 在变频状 态下的启 、停操作
３ １ 一 次 风 机变 频 启 动操 作 ．
在Ｄ Ｓ ，全关一 次风 机 的进 、出 口风 门。 Ｃ上 在Ｄ Ｓ ，调整变 频器变频输 出至 “ ”。 Ｃ上 ０ 在Ｄ Ｓ ，启动一 次风机 。 Ｃ上
确 认 变 频 器 没 有 “ 故 障 ” 、 “ 故 障 ”信 轻 重
４ 一 次风机变频 调速热 工控制逻辑
第 一 ，变频 器正 常使 用允许 开机 条件 及控 制 ： （ ） “ 、 出 口风 门全关 ”与 “ １ 进 开机 前 ３ 秒变 频 ０ 器在 工频 旁路 ”为并 列条件 ，满足 任一 条件 ，为允
许 启动 ； （ ）高 压进 线 开关 在 合 位 ； （ ）变 频 ２ ３ 器在 “ 待机 ”和非 “ 工频 ”状态 ； （ ）通 过 “ ４ 启
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邯峰电厂一次风机变频改造方案
邯峰电厂一次风机变频改造方案张艳朵等来源：2008年中电联科技中心热工年会技术论文点击数：787 更新时间：2009-2-10 19:54:17张艳朵常根周（华能邯峰电厂）摘要：本文以华能邯峰电厂1#、2#机组一次风机变频改造为例，详细分析了一次风机变频改造设计时需要注意的主要问题，提供了一套完全不同于其他电厂的变频改造设计方案，该方案在邯峰电厂一次风机投入变频运行后的多次切换中已经证明，可以有效避免两台一次风机的“抢风”现象，并可保障在状态切换情况下达到良好的一次风压控制效果。
另外，本文还提供了变频改造时需要进行的重点试验项目。
关键词：一次风机变频抢风试验项目引言在火力发电厂中，风机和水泵是最主要的耗电设备，这些设备都是长期连续运行并常常处于变负荷运行状态，节能潜力巨大。
发电厂辅机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低。
随着电力行业改革的不断深化，厂网分家、竞价上网等政策的逐步实施，降低厂用电率，降低发电成本，已成为发电厂努力追求的经济目标。
在目前电力短缺的情况下，厉行节能，已经被推到了能源战略的首位。
目前，我国电厂锅炉风机，特别是一次风机在运行中普遍存在耗能高、噪音大的问题。
华北电网已有多家电厂在已建机组和新建机组离心式一次风机上应用变频调速器。
风机变速调节后，风机耗功降低、运行效率提高、厂用电率降低，节能效果显著，但有些改造项目出现新的问题：如在并列运行的风机负荷不平衡时发生“抢风”现象；一次风机电机前侧轴承过热、损坏；一次风机RB时造成变频器过负荷保护动作继而导致机组MFT 动作，严重影响了风机及锅炉的安全、经济运行。
为此在一次风机变频改造设计时，必须充分考虑“抢风”、一次风机RB等一系列问题。
1 邯峰电厂一次风机设备介绍邯峰电厂1#、2#机组额定容量均为660MW，分别配有两台离心式一次风机，一次风机及电机规范分别如表1和表2所列：表1 一次风机规范表2 一次风机电机规范两台一次风机均为用6kV、2015kW定速电机驱动运行，靠调节进口挡板开度来调整一次风量，以适应锅炉负荷变化。
6kV一次风机变频改造研究
6kV一次风机变频改造研究随着电力行业改革的不断深化，电力企业降低发电成本将是节约型企业长期坚持的目标，而降低企业厂用电率是降低发电成本的重要手段。
为此，节能降耗工作便成为发电企业生产经营管理的重要内容。
2 改造必要性分析我公司#1、#2机组（135MW流化床机组）于2008年4月投产。
通常情况下机组负荷在70MW-110MW之间。
风门开度一般在35%左右，130MW负荷时一次风机电流在140A左右，90MW负荷时一次风机电流在120A左右，为控制锅炉进风量来适应发电机组负荷变化的需要，主要是靠调节一次风机的挡板开度大小来实现，发电机组一般情况下运行时，风机的当班要消耗部分功耗，且随着机组负荷的降低，被挡板消耗的功耗就越大，致使一次风机的效率随着发电机组负荷率的降低而极具下降。
除了上述问题外一次风机在运行中还存在下列问题：2.1当一次风机电机工频运行时，风机风门调节流损较大、出口压力高、风道出口压力大、造成风道磨损严重、导致系统效率降低，造成能源的浪费。
2.2 当风量降低减小风门开度时，由于风门前后压差增加使其工作安全特性变坏，压力严重损失，造成能耗大大增加。
2.3 一次风机风道压力过高使风机系统密封性能威胁，情况严重的话会导致风门不能关严及风道泄漏等情况发生。
2.4当启动一次风机电机时，若采用工频直接启动方式，启动电流将达到7倍的额定电流，由于电机受到的电气、机械冲击较大，经常会发生转子笼条断裂损坏电机事故。
2.5 一次风机采用挡板执行机构时故障较多，长期频繁调节会缩短设备使用寿命、平常维护量大，维修成本高，造成各种设备由于检修维护浪费资源和时间。
为解决一次风机存在的上述问题，我公司决定对一次风机调速控制系统进行改造，对电机进行变频器调速来实现风量调节，实现稳定控制和达到节能的目的。
3 一次风机变频调速改造方案介绍我公司一次风机电机电压等级为6KV的普通国产电机，其主要参数如下：型号为YKK560-4，额定电压为 6 kV，额定功率为11600kW，4极，额定电流为180A，额定转速为1480r/min，额定频率为50Hz，绝缘等级为F级。
变频器手动旁路与自动旁路对比
变频器手动旁路与自动旁路对比关键字：变频器手动旁路自动1 引言随着变频器使用的增多，工程技术人员发现当变频器出现故障，需要检修时，电机就不得不停下来，不能满足现场连续生产的要求。
为此，工程技术人员又在变频器和电机、母线之间增加了一套切换装置，以满足电机连续运转的要求。
根据切换开关的不同，变频器的旁路方案分为手动旁路方式与自动旁路方式。
下面分别介绍如下：2 两种旁路方式的介绍2.1 一拖一手动旁路方式2.1.1 基本原理一拖一手动旁路方式是由3个高压隔离开关qs1、qs2和qs3组成，如图1所示。
要求qs2和qs3不能同时闭合，在机械上实现互锁。
变频运行时，qs1和qs2闭合，qs3断开;工频运行时，qs3闭合，qs1和qs2断开。
2.1.2 详细介绍(1)隔离开关分别选用gn19系列单投和双投户内高压隔离开关，相间距为210mm;单投隔离开关的进线端的三个绝缘端子为高压带电显示装置的三个传感器;(2)照明灯为柜门式照明灯;(3)避雷器采用三相组合式;(4)外加输入、输出端子;工频、变频指示。
(5)标准柜体尺寸(长×宽×高)：1200mm×1200mm×2320mm2.1.3 优缺点(1)优点在检修变频器时，有明显断电时间，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行;手动旁路可人为判断故障后再切换，比较安全;造价低等。
(2)缺点负载在倒入工频运行时必须人工干预，这不符合有些现场工况不能停机的要求。
2.2 一拖一自动旁路方式2.2.1 基本原理一拖一自动旁路方式是由3个高压真空开关(电流小于300a时选用真空接触器，电流大于300a时选用真空断路器)km1、km2和km3组成，如图2所示。
要求km1、km2不能和km3同时闭合，在电气上实现互锁。
变频运行时，km1和km2闭合，km3断开;工频运行时，km3闭合，km1和km2断开。
2.2.2 优缺点(1)优点在变频器出现严重故障时，系统能够自动转入工频电网中，断开变频调速系统时，而负载不需要停机，满足现场不能停机的要求。
热电厂的一次风机变频改造
Ｉ ■
热 电厂 的一次风机变频改造
王毕斐 高 义 刘 艳霞
７０ ３ ） ５ ３ ６ （ 内蒙古 国电 能源 投资 有限公 司乌斯太 热 电厂 内蒙古
［ 摘 要］ 随着 改革 的进行 ， 节能环 保 已成为 电力行 业的发 展趋 势。本 文在介 绍 了一 次风机 的应 用现 状后， 针对某厂 的实际情 况， 出了基于 节能 目的的变 提 频 改造 方案， 并从 系统 调速 、Ｐ Ｍ控制 、 高次 谐波 防 止等 方面进 行 了详 细 的研 究 分析 ， Ｗ 应用 节能ห้องสมุดไป่ตู้ 果 明显 。 ［ 关键 词］ 一次分 级 变频调速 节 能 改造 中图分类 号 ：２４ ９ ＋． Ｕ ６． １３ ４ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９９４ （０ ００ ２６ ０ １０ — １Ｘ２ １） ４０ ７— ２
法 。
不 同信 号波调 制 后生成 的 Ｐ Ｍ 脉 宽对变频 效 果， Ｗ 比如输 出基 波 电压 幅 值 、基波转 矩 、脉 动转矩 、谐波 电流损 耗 、功 率半导体 开关器件 的开关损 耗
等 的影 响 差 异 。
目前 ， 变频 调速技术 已广泛应用 于低压 （８Ｖ 电动机 ， ３０ ） 而高压 电机却 受到 诸多 限制， 这是因为 目前 的功率 电子器件 的电压耐 量及开 关频率 受到 限制 ， 研 制高压 变频器 难 度较大 ， 键技 术有 如 下各项 ： 关 高压 、大 电流 技术 、新 型 电 力电子 器件 的应 用技 术 、全数 字 自动化 控制 技 术、现 代控 制技 术 。相信 只 要突破 了这几 项关 键 的技术 课题 ， 高压变 频必 将得 到长 足 的发展 。 ２ ２ 高压变 频调速 方案 ． 高压 变频调速 的研 究， 目前 已有 的产 品来 看， 从 实现方案有 如下几 种 ：采 用 Ｙ一 △ 变 换法 、高一 低～ 高变频 调速 系 统和 直接 高压 变频 调 速 系统 。 图１ 为广泛 采用直 接高压 （ 一高方式） 即高 变频 控制 方案， 无须经 过任何 中间环 节 。变频器 本身 的效率可 以做得 很高， 也不会 对 电网产生有 影响 的谐波干扰 ， 无共模 电压， 存 在 ｄ ／ ｔ 问题， 电机没有 特别 的要求， 不 ｖｄ 对 即不用更 换 电机， 具有 很 强 的 实 用性 。
高压变频器手动旁路方式与自动旁路方式应用的比较
高压变频器手动旁路方式与自动旁路方式应用的比较高压变频器/变频运行/工频运行/旁路1引言高压电动机在未进行调速改造之前，由电机上口的断路器控制启停，电动机直接与母线连接，定速运行。
在进行变频调速改造后，电动机与母线之间除了原来的高压断路器外，还增加了一套高压变频调速装置。
随着变频器使用的增多，工程技术人员发现当变频器出现故障，需要检修时，电机就不得不停下来，不能满足现场连续生产的要求。
为此，工程技术人员又在变频器和电机、母线之间增加了一套切换装置，以满足电机连续运转的要求。
根据切换开关的不同，变频器的旁路方案分为手动旁路方式与自动旁路方式。
下面分别介绍如下：图1 一拖一手动旁路方式2两种旁路方式的介绍2.1 一拖一手动旁路方式2.1.1 基本原理一拖一手动旁路方式是由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成，如图1所示。
要求QS2和QS3不能同时闭合，在机械上实现互锁。
变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。
2.1.2 详细介绍（1)隔离开关分别选用GN19系列单投和双投户内高压隔离开关，相间距为210mm；单投隔离开关的进线端的三个绝缘端子为高压带电显示装置的三个传感器；（2)照明灯为柜门式照明灯；（3)避雷器采用三相组合式；（4)外加输入、输出端子；工频、变频指示。
（5)标准柜体尺寸（长×宽×高）：1200mm×1200mm×2320mm2.1.3 优缺点（1）优点在检修变频器时，有明显断电时间，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行；手动旁路可人为判断故障后再切换，比较安全；造价低等。
（2）缺点负载在倒入工频运行时必须人工干预，这不符合有些现场工况不能停机的要求。
2.2 一拖一自动旁路方式2.2.1 基本原理一拖一自动旁路方式是由3个高压真空开关（电流小于300A时选用真空接触器，电流大于300A时选用真空断路器）KM1、KM2和KM3组成，如图2所示。
一次风机变频改造及节能分析
一次风机变频改造及节能分析摘要：介绍了某电厂一次风机的变频改造方案，给出了一套可靠的控制策略。
比较了一次风机变频控制和工频控制的节能效果，阐述了变频控制技术在电厂节能降耗的效果，对降低厂用电率，提高机组运行效率有很大的意义。
关键词：一次风机;变频改造;控制策略;节能Abstract: A certain power plant is introduced of the primary air fan frequency converter design, and design a reliable control strategy for the primary air fan.The energy-saving effect of adopting transducer fore-and-aft is compared, which has practical meaning on reducing power plant curl consumption and increasing unit running efficiency.Key words: induced draft fan; frequency converter reconstruction; control strategy; energy-saving1引言在火力发电厂中，一次风机是最主要的耗电设备之一，这些设备都是长期连续运行并常常处于变负荷运行状态，其节能潜力巨大。
发电厂辅机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低。
随着电力行业改革的不断深化，厂网分家、竞价上网等政策的逐步实施，降低厂用电率，降低发电成本，已成为发电厂努力追求的经济目标。
在目前电力短缺的情况下，厉行节能，已经被推到了能源战略的首位。
2设备概述华电集团某电厂一期工程采用2×330MW国产亚临界、燃煤空冷抽汽凝汽式供热机组，锅炉、汽轮机均采用上海电气集团公司设备。
高压变频器旁路一次系统设计方案探讨
高压变频器旁路一次系统设计方案探讨于 闯（沈阳日丰成控电气制造有限公司，辽宁 沈阳 110000）摘 要：随着交流变频技术的发展和大容量设备的增多，高压变频器的应用越来越多。
以一套高压变频器组为例，高压变频器组通常由高压变频旁路系统、高压隔离变压器组、变频器和控制单元组成。
高压变频旁路系统是在变频器受电端与电源间增加的一套切换装置。
根据切换方式不同，高压变频旁路系统分为手动旁路和自动旁路两类。
在工程设计中，工程技术人员常常不明确两类方案的应用情况。
笔者结合自身丰富的高压变频旁路系统（高压变应旁路柜）设计和生产经验，探讨了高压变频器旁路一次系统设计方案。
关键词：高压变频器；系统；设计方案中图分类号：TM921 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）18-0155-01——————————————作者简介： 于闯（1978—），男，吉林省吉林市人，本科，工程师，研究方向：供配电成套设备。
1 手动旁路一拖一手动旁路的典型一次系统方案如图1所示，手动旁路柜由10kV 中置柜提供电源。
手动旁路一次系统方案由三只高压隔离开关QS1、2、3组成，其中QS1为工频隔离开关，QS2、3为变频隔离开关，为变频器组提供电源。
1 手动旁路原理图图2 自动旁路原理图KM1和KM2，KM1和KM3同时合闸。
当KM1合闸时为工频运行，KM2、3合闸时为变频运行。
这种自动旁路一次系统方案解决了手动旁路变频切换工频需要切换时间的问题。
在变频器发生严重故障时可以在2～3秒内切换至工频运行，可以说这是自动旁路一次系统的唯一优点。
虽然自动旁路可以自动切换，但随之而来有两种情况需要重点考虑，一是变频器的故障并非变频器本身引起的，而是电机或负载故障引起的，这时再次自动切换到工频，将会合闸到故障线路，可能使故障扩大，会造成更大的损失；二是当变频运行在低速情况下的自动旁路切换到工频，电机转速突增，会使工艺参数阶越变化，如压力、风量、风速等是否影响工艺线路，是否允许，作为工程技术人员在设计时需要了解。
关于电厂一次风机增加变频器的探讨
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关于 电厂一次风机增加变频器的探讨
马 丽 丽
（ 安阳市大唐 安阳发Байду номын сангаас电厂
河南
安阳
４ ５ ５ ０ ０ ４ ）
【 摘 要】 变频 器是应 用变频技术与微电子技 术 ， 通过改变电机 工作 电源频 率方 式来控制 交流 电动机的 电力控制设备 。变频器主要 由整流 （ 交流变直流） 、 滤波、 逆 变（ 直流 变交流） 、 制动单元、 驱动单元、 检 测单元和微 处理单元等组成 。变频 器靠 内部 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的开断来调 整输 出电源的 电压和频 率， 根据 电机 的实际需要来提供其所需要 的电源电压 ， 进 而达到节能、 调速的 目的， 另外， 变频器还有很 多的保护功 能， 如 过流、 缺相、 过 载保护等等。 随 着工业 自 动化程度的不断提高 ． 变频器也得 到了非常广 泛的应 用。 本文就 Ｘ Ｘ 电厂两台 ３ ０ ０ ＭＷ 机组共 四台一 次风机增加 变
频 器 改 造 的 相 关 内容做 了详 细 介 绍
【 关键词】 一次风机 ： 变频； 节能； 软启动； Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ； Ｄ Ｃ Ｓ
者变频器 接收到“ 变频切 工频” 的信 号后 ， 断Ｋ Ｍ１ 、 Ｋ Ｍ ２ ， 然后合 Ｑ Ｆ ２ ， ０ ． 引言 随着电力电子技术 、计算机技术 以及 自 动控制技 术的迅速发展 ， 电机工频运行 （ ９ １ 自动工频切换变频过程 ： 电机工频运行时 ， 变频器接收到 “ 工频 电气传动技术正 面临一 场新革命 ． 也朝着更加 “ 绿 色” 的方 向发展 ． 在 切变频 ” 的信号后 ． 合Ｋ Ｍ１ ， 再断 Ｑ Ｆ ２ ， 最后合 Ｋ Ｍ ２ ， 电机变频运行 。 电气传动领域 ， 变频调速系统因效率 高、 性能好 而成为 主流 。
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浅谈一次风机变频器自动旁路改造雷鸣，谢胤作者单位：天津国电津能热电有限公司地址：天津市东丽区华明镇范庄村北杨北公路邮编：300300 Primary Air Fan Inverter Automatic BypassReconstructionNAME：Lei Ming Xie YinAddr. Yang North Road,The Fan Village North,Huaming town,Dongli District,TianjinABSTRACT: Priary air fan of the Tianjin Guodian Jinneng Co-Generation Co.,LTD.#1 Unit were analyzed by manual bypass tofeasi- -bility analysis and design of automatic bypas--s, for the exchange of.KEY WORD: Priary air fan；inverter；automatic bypass；reconstruction摘要：本文对天津国电津能热电有限公司#1机组一次风机变频器由手动旁路改为自动旁路的可行性分析及设计进行了简析，以供交流。
关键词：一次风机；变频器；自动旁路；改造1 概述变频调速技术是当代最先进的调速技术，它不仅能够为我们提供舒适的工艺条件，满足用户的使用要求，更重要的是这项技术应用在风机、泵类等具有平方转矩特性的负载时，可以节约大量的能量，最大节能率可以达到50％～75％。
因此应用此项技术进行节能改造将会有非常明显的经济意义，同时它也具有优良的环境意义和优异的速度调节性能。
根据变频调速技术原理，变频调速设备用在电力、冶金、矿山、供水等行业将会大有前途，可以取代一些相对落后的调速方案，最大限度地提高企业的经济效益。
天津国电津能热电有限公司#1机组（330MW亚临界供热机组）于2009年8月12日10时完成168小时试运，正式进入商业运行。
该机组一次风机设计采用变频调速，手动旁路（即变频、工频模式通过刀闸手动切换）。
自投产以来，由于受变频器本体故障、工作环境等因素影响，多次运行中跳闸，导致RB动作，对锅炉稳定燃烧产生影响，给机组的安全稳定运行带来风险；同时，由于RB动作，快减负荷，造成AGC 解除，电量受限，受到电网两个细则考核。
为此，我们在不断提高设备可靠性的同时也在积极探寻一种可以将变频器故障影响降至最低的方法。
2 一次风机变频器自动旁路改造可行性分析自动旁路是一项应用于变频器的自动切换控制系统，可以达到变频、工频之间的无扰切换，从而大大提高设备可靠性。
我们针对这一技术，结合我公司实际情况，对此项改造的效果进行了论证分析：2.1 一次风机变频器自动旁路的改造，运行方面要达到如下几点：2.1.1 通过变频与工频运行方式之间的协调、切换，保证一次风机不间断运行；2.1.2 在一次风机变频运行状态自动切换至工频过程中，对切换点的位置判断准确、动作及时有效；2.1.3 通过变频转速与一次风调节挡板的开度配合，保证一次风不失压，风机不抢风、不返风，使锅炉在一次风机切换时，燃烧稳定、不发生跳磨或灭火现象。
2.2 挡板与变频器匹配曲线：当运行中的变频器产生故障但没有跳闸，要进行停运消缺时，需要将风机由变频转为工频方式运行。
在风机停变频启工频的过程中，将该侧风机入口调节挡板关至适当位置，同时将风机转至工频运行。
在切换过程中产生的一次风压扰动由非切换侧风机进行调节。
为实现无扰切换，风机工频启动时入口挡板所在位置，应保证风机出力和变频方式出力相当。
一次风机变频方式运行的转速要成功转换为一次风工频调节挡板的开度。
一般做法是：变频器切换时，自动将入口调整挡板由100%关至70%，基本满足一次风机切换时对于压力的要求。
但由于我公司一次风机出力较大，工频状态下挡板开至50%已能够满足80%负荷，对应变频情况下指令约为70%。
因此要做到切换时一次风压波动最小，就必须摸清不同变频指令下对应的挡板开度，以便再切换时能够将风压扰动降至最低。
方法如下：在机组平稳运行时，将A侧一次风机切手动保证出力不再改变，将B侧变频方式一次风机变频器调节切手动并记录此时的转速值，由运行人员缓缓将B侧变频器输出指令给至最大（相当工频转速），同时逐渐关闭入口调整挡板，此时风机全速运行，入口挡板关至一定开度，记下此时开度值。
这样所得到的数值即是一组对应值，通过不同负荷下多次实验即可得到转换函数的近似描点曲线。
2.3 设备要求：一次风机入口挡板要采用快速动作调节挡板（全行程动作时间不超过20s），以保证切换过程中入口拦板迅速动作到位，在风机转工频前不会失压过多。
逻辑中同时设置了最长关闭挡板时间限制，到达此时限后立即闭合工频开关，挡板则继续关闭至要求位置。
2.4 逻辑要求：2.4.1 原变频状态下一次风机保护跳闸条件不变；一次风机工作方式切换时，自动闭锁该切换风机RB连锁功能一段时间，若切换失败再触发RB保护动作；2.4.2工频风机跳闸直接产生机组RB，不做自动向变频切换。
2.4.3 考虑到变频器的调节特性与入口挡板的调节特性相差较大，并且同一侧风机有挡板和变频器2种执行器，为了防止同时自动调节造成系统震荡，或者调节过程中挡板卡涩，在变频器切至工频位置后，应减少挡板调节，以另一侧变频调解为主。
2.4.4 在切换过程中，另一侧一次风机应继续保持自动投入状态，自动跟踪一次风母管压力，通过变频器调整来实现一次风压的稳定，将系统波动降至最低。
我们针对上述要求，通过理论论证及模拟实验，积累了大量的数据，并得出自动旁路改造可行的结论。
因此，我们决定对一次风机变频器进行自动旁路改造，以期降低故障工况下的扰动，提高机组可靠性，保障安全运行。
3 一次风机变频器自动旁路改造方案采用变频器对一次风机进行控制的目的：改善工艺过程，提高控制性能，减小风机起停电流，延长设备的使用寿命，减少维修量。
保持风机出口风门最大，通过改变变频器的输出频率（电机速度）来调节风量，以节约原来通过改变风门开度调节风量时浪费在风门上的能源。
此次，一次风机变频改造采用自动旁路技术，即：当变频器发生故障时将负载自动切换至工频运行，工频切换开关采用真空断路器，确保切换时开关能够开关切换电流。
变频器故障处理完毕再切换至变频运行，提高一次风机设备可靠性，最大限度降低因变频器故障导致的燃烧扰动及负荷限制，保障机组安全稳定运行。
一次风机变频器一拖一自动旁路改造具体方案如下：3.1 改造前手动旁路，即通过切换QS1、QS2、QS3三组隔离开关实现旁路运行；变频时QS1、QS2合入，QS3断开；工频时QS1、QS2断开，QS3合入，如图一。
3.2 改造后增加一面自动切换旁路柜，一次回路接线如图二。
QS3刀闸拆除，增加K1、K2、K3真空开关，K1、K2采用真空接触器，K3采用真空断路器。
QS1、QS2作为检修变频器时明显断开点，正常时合入。
变频运行时K1、K2合入，K3断开。
工频运行时K1、K2断开，K3合入。
当变频故障时，依次断开K2、K1，合入K3。
切换时间3-5秒。
（以上顺序切换变频器主控程序设定，当切换失败时跳开电源开关）。
图一：改造前图二：改造后3.3 施工方案将工频自动旁路柜并排放置在刀闸切换柜旁。
取消两柜间隔板，通过交联软电缆（耐压10kV以上）连接一次回路。
变频室侧墙外移1000mm，以方便安装旁路柜。
柜尺寸L1000*K1500*G2200。
主控程序升级改造为工频自动旁路版本。
控制接线依据设计图纸连接。
4 DCS与变频器控制相关逻辑为配合此次一次风机变频器自动旁路改造，根据实际情况，需对DCS与变频器控制逻辑进行相应调整，具体情况如下：4.1 一次风机变频启动控制DCS接收到“变频就绪”允许信号后，发出“变频启动指令”，变频器PLC控制系统接收到启动指令后，K1真空断路器合闸，并在在3S内完成变频器自充电过程，K2真空断路器合闸，同时给DCS发一个“变频运行”状态信号，运行频率从0Hz按照设定的时间升频至给定频率值。
4.2 一次风机变频停止控制A、“一次风机变频运行”信号有效时，DCS发“一次风机变频停止指令”至变频器控制系统。
B、变频器接收到“变频停止指令”信号后，运行频率按照设定的时间降至0Hz，然后断开“变频运行”信号，断K2、K1，一次风机6kV侧开关由DCS手动断开。
4.3 一次风机变频急停控制A、当DCS系统一次风机保护动作跳闸一次风机6kV侧开关时，DCS同时发“一次风机急停”3S脉冲信号，至变频器控制系统。
B、一次风机6kV侧开关跳闸触发一次风机RB功能。
4.4 一次风机变频故障切工频控制A、变频器出现重故障不能变频运行时，由变频器PLC控制系统自动实现一次风机切工频运行。
B、“一次风机变频运行”信号消失与“变频器重故障”，一次风机调节挡板关闭至35%或延迟5S后，自动旁路投入，完成变、工频切换。
C、一次风机变频故障切工频不成功，变频器PLC控制系统将联跳一次风机6kV 侧开关，一次风机RB功能触发。
4.5 一次风机工频启动控制A、就地手动切换变频器工频方式，K3真空断路器合闸。
B、DCS合一次风机6kV侧开关。
4.6 一次风机工频停止控制“一次风机工频运行”信号有效时，DCS发“一次风机工频停止指令”至6kV开关，开关断开电机停止。
4.7 一次风机RB功能逻辑说明一次风机RB的触发条件不变：即运行的一次风机6kV侧开关跳闸，在负荷满足的情况下触发RB功能。
5 改造后成果基于上述论证、实验的基础，我们于2012年9月#1机组小修期间，完成了#1机组一次风机自动旁路改造，静、动态实验均满足要求，大大提高了一次风机的设备可靠性，为机组安全运行进一步夯实基础，为公司争创金牌机组做出了贡献！收稿日期：2013.7.16作者简介：雷鸣（1982-），男，天津，研究生，工程师，电气、集控。