森蘭SBH系列高壓變頻器在鍋爐給水系統中的應用

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森蘭SBH系列高壓變頻器在鍋爐給水系統中的應用電力能源是國民經濟的基礎性產業，2019年上半年，我國國內生產總值為450933億元，同比增長6.3%。2019年上半年，全國全社會用電量為33980億千瓦時，同比增長5.0%，較去年有所回落。

目錄

案例背景介紹

1 引言

電力能源是國民經濟的基礎性產業，2019年上半年，我國國內生產總值為450933億元，同比增長6.3%。2019年上半年，全國全社會用電量為33980億千瓦時，同比增長5.0%，較去年有所回落。隨着我國經濟社會的發展和能源結構轉型，電、煤價格逐步上漲，發電成本逐年增加，為響應國家號召，實現節能環保型發電，國家能源局表示：用電量從前些年的高速增長階段「換擋」至當前的中速增長階段是必然趨勢。

在電力行業高壓變頻器主要用於引風機、送風機、吸塵風機、壓縮機、給水泵、循環水泵、灰漿泵、凝結泵等大功率風機和泵類的電機上。電力行業是高壓變頻器應用量最大的行業，近幾年，電力行業對高壓變頻器的需求占高壓變頻器總需求的25%左右。

案例實施與應用情況

2 現場鍋爐給水系統改造概述

某新建新能源電廠鍋爐給水系統，配備兩台高壓給水泵，一用一備。兩台水泵入口側的取水均取自除氧器出口的公用母管，給水泵出口側均匯入同一母管，鍋爐的給水量靠水位調節門進行控制，如果給水量偏差大的時候，就需要開給水再循環門，部分水量再回到除氧器，形成了自循環，浪費了大量的水資源和電力資源，有較大的節能潛力。

供熱負荷變化時需要通過調節泵的出口門的開度來調節水量，實際上是靠壓損來減少給水流量，而電機的出力卻沒有變化。因此可以通過高壓變頻器對鍋爐給水泵電機進行變頻調速，從而實現給水量的動態調節作用。

2.1 主迴路方案

變頻控制為一拖一手動旁路方案，配備一台變頻器。變頻調速系統接入10kV電壓等級的主動力電源系統，用於電動機的變頻調速。為增加系統運行可靠性，變頻調速系統增加旁路，設計方案如圖1所示：

此方案是手動旁路的典型方案，它由QS1、QS2和QS33個高壓隔離開關組成。系統要求QS2和QS3不能同時閉合，機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

2.2 鍋爐給水泵和電機的參數

（1）配套電機參數

電動機型號YJTFKK5005-2、額定電壓（U0）10kV、額定功率（Pdn） 1000kW、額定轉速（n0）2980r/min、額定電流（I0）69.8A、功率因數0.86。

（2）配套給水泵參數

給水泵型號SBD 100-300E*12、效率76%、軸功率1000kW、額定轉速（n0）2960r/min、額定流量175噸/小時、揚程1506米。

2.3 變頻器的選型

根據現場負荷的實際運行數據，鍋爐給水泵電機的最大正常工作電流不超過69.8A，據此選用變頻器的型號為SBH-100-1000，變頻器額定容量為1250kVA，額定輸出電流為75A，完全滿足現場負載運行的要求。

2.4 SBH系列高壓變頻器產品特點

（1）一體化設計——更可靠

SBH系列高壓變頻器的整機結構採用一體化設計。系統更簡潔、維護更方便、安全性能更好。同時高壓變頻器的一體化設計不僅能加快設備的投運進度，縮短現場的調試服務周期，還能保證產品質量。

SBH系列高壓變頻器的核心器件控制系統同樣採用一體化設計方案，該設計方案可以減少線路板件之間的連接導線，進一步提高了產品的運行可靠性。

（2）單元模塊化設計——更通用

SBH系列高壓變頻器的內部核心部分——功率單元，採用模塊化設計方案，每個功率單元的結構以及電氣性能一致，可互換使用，通用性更強。

（3）多功能的HMI設計——更直觀

SBH系列高壓變頻器採用7英寸彩色觸摸屏，多語言操作界面，讓用戶更直觀、更全面的監視設備運行狀態；多功能參數設置，使得設備操作的靈活更強；完善的故障分析功能，大大縮短了故障處理時間，降低故障處理強度。

（4）「三滿」試驗——更穩定

SBH系列高壓變頻器在出廠前都必須經過一系列嚴格的測試環節，其中不僅包括常規帶電機運行性能試驗，同時每套設備出廠前都要進行滿電壓、滿電流、滿功率的「三滿」帶載老化試驗，從而確保每套設備的高質量。

（5）矢量控制技術——低轉速，大轉矩的王牌

SBH系列變頻器採用矢量控制技術，具有低頻轉矩大。轉矩脈動小、動態響應快、機械特性好等優點，能夠滿足重載啟動的需要。

（6）雙電源冗餘技術——比傳統UPS方案更可靠

SBH系列高壓變頻器的控制電源部分採用雙電源冗餘技術，分別有兩路電源供電，一路來自用戶AC220，一路來自於設備內部的移相變壓器三次繞組AC380V，自動切換過稱無擾動。與傳統採用UPS方案比較，具有更高的可靠性，避免了因UPS故障而引起的變頻器停機故障發生。

（7）防「晃電」技術——超強的電網適應性

SBH系列高壓變頻器針對風機類負載提供瞬時掉電保護功能，當電網因雷電或發生瞬時故障導致電網供電電壓出現缺波現象時，防晃電技術可防止設備因瞬時掉電而造成欠壓停機。

同時，當供電電網出現短時（0~30S）掉電現象時，SBH系列高壓變頻器可記錄設備的當前運行狀態，待電網恢復供電後，自動恢復至掉電前的運行狀態。

（8）自動限流技術——系統安全的保障

SBH系列高壓變頻器採用自動限流技術，當設備負載加重時，自動限流技術可以自動調節變頻器的輸出能力，使設備的運行更穩定；同時，限流技術在加速運行和減速停機過程中，可有效抑制電流過大的現象，使設備加速更加平滑，減速更穩定。