4循環(huán)水泵變頻控制原理
由汽輪機(jī)的運(yùn)行原理可以知道，運(yùn)行中的凝汽器壓力主要取決于蒸汽負(fù)荷、冷卻水入口溫度和冷卻水量，冷卻水溫主要取決于自然條件。因此，在蒸汽負(fù)荷一定的情況下就只有靠增加冷卻水量來提高凝汽器的真空。但是凝汽器的真空并不是提高的越高越好，只有當(dāng)由于真空提高汽輪機(jī)多發(fā)電量與為增加循環(huán)水量所多消耗電量差值最大時(shí)才為最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)變頻循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，由機(jī)組DCS系統(tǒng)確定機(jī)組的最佳真空，以此去調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，即控制循環(huán)水量使機(jī)組的真空維持在最佳狀態(tài)，保證機(jī)組在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。
5變頻改造控制方案
5.1方案介紹
變頻調(diào)速系統(tǒng)操作方面，有遠(yuǎn)程控制和本地控制兩種控制的方式，可提高系統(tǒng)的安全性能。通過目前電廠已有的DCS對(duì)高壓變頻器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過遠(yuǎn)控和本地對(duì)變頻器進(jìn)行控制。
為了保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行，在變頻運(yùn)行工作模式下，變頻器、水泵發(fā)生故障跳開高壓斷路器時(shí)，需要將備用的循環(huán)水泵自動(dòng)投入運(yùn)行。
變頻調(diào)速系統(tǒng)接入發(fā)電機(jī)組現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)。DCS根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷情況，按設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)鍋爐循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制。變頻器需要提供給DCS的開關(guān)量輸出，包括故障報(bào)警、就緒指示、運(yùn)行指示、高壓合閘允許、聯(lián)跳高壓信號(hào)、水泵旁路開關(guān)合閘信號(hào)、變頻KM1合閘信號(hào)。DCS需要提供給變頻器的開關(guān)量包括：變頻啟動(dòng)（干節(jié)點(diǎn)，閉合時(shí)有效）、變頻停止（干節(jié)點(diǎn)，閉合時(shí)有效）、變頻急停（干節(jié)點(diǎn)，閉合時(shí)有效）。DCS需要提供給變頻器的模擬量有：2路4～20mA的電流源輸出，1個(gè)信號(hào)是循環(huán)水泵頻率給定，作為變頻器的轉(zhuǎn)速給定值，另1個(gè)信號(hào)是循環(huán)水泵母管壓力給定。變頻器需要提供給DCS的模擬量有：2路4～20mA的電流源輸出，模擬輸出對(duì)應(yīng)的物理量為輸出頻率和輸出電流�，F(xiàn)場(chǎng)提供給變頻器的模擬量有：1路4～20mA的電流源輸出，表示變頻泵的出口壓力。
變頻器具有手動(dòng)/自動(dòng)控制方式。選擇手動(dòng)控制方式時(shí)，變頻器調(diào)速不通過PID控制器，由本地和遠(yuǎn)控調(diào)速按鈕進(jìn)行調(diào)速，從而改變水泵的流量，達(dá)到手動(dòng)調(diào)節(jié)凝汽器真空的目的。選擇自動(dòng)控制方式時(shí)，通過循環(huán)水泵調(diào)速由操作人員通過DCS系統(tǒng)的CRT上的模擬操作器，設(shè)置凝汽器真空給定值，安裝在凝汽器上的真空變送器的測(cè)量值作為過程控制變量的反饋值，與給定值進(jìn)行比較。當(dāng)真空變送器測(cè)量值小于給定值時(shí)，PID控制器的輸出使變頻器速度增大，水泵流量增大冷卻加速。反之，PID控制器的輸出使變頻器速度減小，水泵流量減少，冷卻減速，直到測(cè)量值與給定值相等時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一值不變。實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制，從而達(dá)到水泵調(diào)節(jié)的目的。
5.2現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)信號(hào)對(duì)接
1#、2#、3#循環(huán)水泵由于距離高壓斷路器太遠(yuǎn)，而且經(jīng)過的地方全部是水泥路面，所以無法直接鋪設(shè)高壓變頻器與現(xiàn)場(chǎng)高壓斷路器的聯(lián)鎖控制信號(hào)線。
高壓斷路器與高壓變頻器的聯(lián)鎖信號(hào)有3個(gè)：一是高壓合閘位信號(hào)（即斷路器常開輔助）；二是高壓允許合閘信號(hào)（指工、變頻高壓允許合閘信號(hào)，即工、變頻回路未具備合閘條件，不允許合高壓斷路器）；三是聯(lián)跳高壓開關(guān)信號(hào)（當(dāng)變頻器出現(xiàn)重故障，無法正常運(yùn)行，或設(shè)備出現(xiàn)緊急情況需要急停時(shí)，分開斷路器，保護(hù)變頻器和設(shè)備）。為了達(dá)到二者聯(lián)鎖控制的要求，我們決定通過DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行中轉(zhuǎn)來達(dá)到相同的控制目的。
第一個(gè)信號(hào)：DCS采集到斷路器的合閘位信號(hào)經(jīng)過DCS處理以后，傳輸?shù)礁邏鹤冾l器。以甲循環(huán)泵高壓合閘位信號(hào)采集過程為例說明，若高壓合閘位接線如圖1（a）所示，這中間存在一個(gè)問題。DCS輸出的干接點(diǎn)信號(hào)是不允許220VAC進(jìn)入的，否則容易燒毀DCS的模塊卡件，我們做了一個(gè)處理，加了1個(gè)24VDC中間繼電器進(jìn)行隔離，如圖3（b）所示。這樣做把220VAC隔離出來不進(jìn)入DCS系統(tǒng)，又實(shí)現(xiàn)了功能。
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