DHVECTOL型變頻器在660MW超超臨界機(jī)組引風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

1 DHVECTOL-HI04750/06型變頻器介紹

DHVECTOL-HI04750/06型高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)，直接6kV輸入、6kV輸出。由主控制系統(tǒng)、變壓器、逆變模塊和旁通系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)由24個功率模塊組成，每8個功率模塊串聯(lián)構(gòu)成一相，三相Y連接，直接輸出6kV到電機(jī)。

1.1主控制系統(tǒng)

DHVECTOL-HI04750/06型變頻器控制系統(tǒng)采用魯棒型無速度傳感器矢量控制，對24個大功率模塊進(jìn)行精確智能控制，使變頻器提供精確穩(wěn)定的電壓和頻率輸出，還實現(xiàn)故障的及時報警和保護(hù)。由于控制系統(tǒng)是采用專用智能變頻控制芯片，具有極高的可靠性和安全性，同時具有良好的抗干擾，高精度控制性能。

1.2輸入側(cè)變壓器

移相變壓器將網(wǎng)側(cè)高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差。
變壓器副邊繞組分為每相8級,每級電壓460V，相互間移相15°，構(gòu)成48脈沖整流方式。這種多級移相疊加的整流方式，消除了大部分由獨(dú)立功率模塊引起的諧波電流，可以改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95以上，有效的阻止了向網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)污染。

1.3 逆變模塊

逆變模塊是整臺變頻器實現(xiàn)變壓、變頻輸出的基本單元，整臺變頻器的變壓、變頻功能是通過單個功率模塊實現(xiàn)的，每個功率模塊都相當(dāng)于一臺交-直-交電壓型單相低壓變頻器。功率模塊整流輸入側(cè)用二極管三相全橋不控整流，中間采用電解電容儲能和濾波，逆變輸出側(cè)為4只IGBT組成的H橋。每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jī)供電，通過對每個單元的PWM波形進(jìn)行疊加，可得到階梯正弦PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，對電纜和電機(jī)的絕緣無損壞，無須輸出濾波器，就可延長輸出電纜長度，可直接用于普通電機(jī)。

1.4旁通系統(tǒng)

每一套引風(fēng)機(jī)變頻器配置一套手動旁路柜，通過旁路柜的切換操作來實現(xiàn)引風(fēng)機(jī)的工頻、變頻運(yùn)行方式的切換。工頻、變頻側(cè)隔離開關(guān)之間采用電氣互鎖和機(jī)械互鎖相結(jié)合方式，操作方便、安全可靠。

2應(yīng)用實例說明

華能井岡山電廠規(guī)劃設(shè)計容量為192萬千瓦。一期工程為2×300MW燃煤發(fā)電機(jī)組，二期工程為2×660MW燃煤發(fā)電機(jī)組；2009年12月25日，隨著二期工程＃4機(jī)組順利通過168小時試運(yùn)行，圓滿實現(xiàn)了＃3、＃4機(jī)組“年內(nèi)雙投”目標(biāo)，電廠總裝機(jī)容量達(dá)到1920MW。二期工程2×660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組自投運(yùn)以來，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，做到了“一是安全運(yùn)行，二是節(jié)能減排”。為了進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能降耗、減少對設(shè)備的長期磨損，決定分別對#3、#4機(jī)組共計4臺鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻技術(shù)改造，變頻器選用了東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的DHVECTOL-HI04750/06大功率高壓變頻器。

3應(yīng)用效果分析

結(jié)合現(xiàn)場參數(shù)分析

根據(jù)最近負(fù)荷率 60-90%，結(jié)合上表初步估算到每臺引風(fēng)機(jī)每小時平均可節(jié)約電流130A左右，兩臺引風(fēng)機(jī)每小時平均可節(jié)約電流260A左右。大概折合電量為: P=√3 UICOS∮=√3×6×130×0.9 = 1215.864kW/h 該公司平均上網(wǎng)電價約0.4元/ kW/h，每小時節(jié)電約合人民幣486.3456元。按全年火電設(shè)備利用小時數(shù)5000小時計算約243.1728萬元/臺，兩臺引風(fēng)機(jī)節(jié)電價值約486.3456萬元。

4 結(jié) 語

近年來，國內(nèi)超超臨界發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量快速增長，代表著國內(nèi)火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向，目前大功率高壓變頻器在660MW以上超超臨界發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)上的節(jié)能改造應(yīng)用國內(nèi)尚無成功先例，東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司DHVECTOL大功率高壓變頻器在華能井岡山發(fā)電廠的應(yīng)用案例，預(yù)示大功率高壓變頻器在大型、高參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用前景越來越廣。