罗克韦尔自动化A-B变频器在我厂低加水位控制中的应用

一、前言
近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术事当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节能效果，广泛的适应范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
二、 问题的提出
军粮城发电厂3期、四期工程设计4×200MW，汽轮机为北重生产的N200×535/535型汽轮机，其回热系统由八段抽汽、凝汽器、3台高压加热器（以下简称高加）、4台低压加热器（以下简称低加）及除氧器组成。疏水系统高加部分由高压到低压逐级疏水到除氧器，低加疏水从4号到3号再到2号低加，然后经＃2疏水泵打到凝结水母管或，1号低加疏水经＃1疏水泵打到凝结水母。7个加热器疏水水位均采用调整门调节控制。机组投产以后，＃1、＃2疏水水位自动控制系统一直不能投入自动。然而疏水水位控制的还坏直接关系到汽机热效率的高低及设备的安全运行。经过长时间的对系统参数进行整定，仍然无效。后来通过向其他兄弟厂家调研学习。发现采用AB公司1336变频器对低压加热器水位控制系统进行改造，使低压加疏水由原来电动调节伐控制改为变频调节水泵转速来改变疏水流量达到控制低压加热器水位的，改造后水位稳定，减少了维护费用，节能效果显着。
三、变频器调速原理
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f(I-s) /p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。通过市场调研最后选定了罗克韦尔A-B1336PlusII标准变频器。此产品采用无转速、矢量控制技术，控制性能优越。
四、节能分析
通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n,H∝n2,P∝n3即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。而我厂属于调频电厂，机组负荷经常变化，疏水流量也跟着变化，因此节能效果会十分明显。
五、改造方案
在原来的设备基础之上新增三面变频器控制柜，将原接到电机的电源线接到变频器上口，再将变频器的输出接到电机上。由DCS控制变频器的启停及转速调节。
六、实际运行结果
通过改造变频器，节电非常明显。通过观察记录疏水泵电机电流，在200MW负荷时为87安培，在150MW负荷时为42安培。


而且低加水位得到了很好控制。改造至今运行，变频器一直稳定运行。在欠压保护，抗高温运行方面效果非常好，没有因为现场设备环境恶劣，环境温度高（运行温度平均在60度）而造成设备损坏。
七、结束语
实践证明，变频器用于给粉机、给煤机、疏水泵等设备驱动控制场合取得了显着的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期，直接和间接经济效益十分明显。