随着自动控制技术的不断提升,火电厂锅炉的控制系统和安全保护也日趋完善,除了DCS系统外,FSSS已经成为火电厂的标准配置系统,在炉膛安全保护上起了关键的作用。
在火电厂配置FSSS系统以后,也产生了新的问题。火电厂煤粉炉的给粉系统成为自动化程度最低的薄弱环节。目前只是使用了变频调速系统,甚至有的还在使用液力耦合装置。在实际使用过程中,因为给粉机变频跳闸引起FSSS的MFT动作或误动作,给正常生产和安全带来很大的隐患。这些事故给火电厂造成了很大的经济损失,也成为火电厂安全事故的高发区。如何采用一套高效的炉膛安全给粉系统(SGS)成为电厂的首要选择。SGS也是在这种需求推动下,由国臣公司开发而成,在部分电厂使用中,收到明显效果。该系统的使用,从根本上解决了给粉机的跳闸问题,不仅避免了给粉机变频跳闸引起的故障停炉,又避免了运行人员的违章操作或误供粉引起的锅炉余热爆炉。
SGS的开发及生产严格按照电力系统炉膛安全级别要求,所有控制系统及执行元件都采用双冗余设置,为客户提供了安全、可靠的给粉控制系统,避免了原给粉系统依靠变频调速带来的安全隐患。
该科技成果已得到电力系统众多知名专家鉴定,并在几大电力集团各电厂进行推广。
一、变频器正常使用时存在的问题
由于国内一些工厂的电网电压不稳定,导致变频器在使用中产生了新的问题—变频器低压跳闸。低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小,而对变频器控制的则会产生低压跳闸导致电机停止,影响生产。
变频器的低电压主要是指中间直流回路的低电压,一般能引起中间直流回路的低电压的原因来自两个方面:
一、来自电源输入侧的低电压
正常情况下的电源电压380V,允许误差为-5%~+10%,经三相桥式全波整流后中间直流的电压值为513V,个别情况下电源线电压较小的电压波动,也不会造成变频器的低电压跳闸。电源输入侧的低电压主要是由于电网电压的波动或主电力线切换;雷击使电源正弦波幅值受影响。
二、来自负载侧的低电压
1,大型设备启动和应用;
2,线路过载;
从电源输入侧和负载侧来解决此问题是不现实的,我们从变频器本身着手,采用直流支撑技术(在变频器直流侧加不间断直流电源提高变频器的低电压跨越能力)来解决目前工厂面临的问题。采用此技术可确保:
(1)、厂用交流电源低电压时,变频器还能正常工作。
(2)、备自投切换过程中确保变频器正常工作。
二、技术关键:
变频器是由整流器和逆变器两部分组成。通过对变频器的研究,变频器低电压指其中间直流回路低电压(即逆变器输入电压过低)。一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。变频器的逆变器件为GTR时,一旦失压或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作,电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间to<td,变频器将平稳过度运行;若失压或停电时间to>td ,变频器自我保护停止运行。一般td都在15~25ms,只要电源"晃电"较为强烈,to都在几秒钟以上,变频器自我保护停止运行,使电动机停止运行。
解决该问题的关键就是如何使变频器在瞬时低电压时还能正常工作。我们根据业主的实际情况,采用变频器抗晃电系统(在变频器直流侧加不间断直流电源提高变频器的低电压跨越能力)来解决目前工厂存在的问题。
1、技术原理
1)、单台电机工作原理图: