环境适应高鲁棒性的高压变频器在600MW机组辅机节能改造应用研究.pdf

全国火电600MW机组技术协作台第十j届年会论文集 电气 环境适应高鲁棒性的高压变频器 在600MW机组辅机节能改造应用 付金建。石惠亮2 (】广州智光电气股份有限公司广东广州510760： 2河北西柏坡发电有限责任公司 河北石家庄050400) 1机组负载概况 河北省西柏坡第二发电有限责任公司隶属于西柏坡发电厂，坐落于河北省红色革命根据地一一 平山县，目前投运机组达240万千瓦的发电规模，为河北南网晟大电厂之一。作为“全国质量效益 型先进企业”，国家电力公司“一流火力发电企业”和“双文明单位’一贯重视节能降耗工作，2005 年本厂对2X300MW机组的一台循环水泵采用国内某高压变频器厂家产品进行了变频调速节能改造的 试用，取得了一定的节电经济效益。但由于高压变频器电力电子设备对工作温度的限制要求，该设 备对环境的灰尘，温度影响过于敏感，特别在气温较高的夏季在设备运行过程中多次出现过温保护 停机现象，基本在夏季处于变频设备退出运行、工频旁路运行的工作状态。 电机厂产品，额定功率为2300KW。经过对国产高压变频器产品的搜计方案比较及实际现场考察和竟 标-广州智光电气股份有限公司的Zinvert系列智能高压变频调速系统以其相对较宽的温度适应范 围．较强的环境适应能力，成为此次凝泵高压变频调速节能改造项目的中标设备，设备型号ZINVERT 一^8H2800／06Y。 根据现场安装条件，设备安装于机组零米层的凝结水泵附近空位．开放空问．系统的散热采用 辅助风机加强对流的外循环散热冷却。高压变频器采用进出线电缆上进、上出，在双方工程技术人 员的努力配合下，经过一周时间的安装和调试．设备现场次性投运成功(图I为设备运行现场图 片)。 ：德 图1：#5机凝结水泵变频ZINVERTASH2800／06Y的运行现场图 全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 电气 2凝结水泵高压变频的散热方式 目前高压变频器已经成为电厂凝结水泵的标准配套设备，高压变频器在凝结水泵的应用案例已 经是层出不穷，甚至对于1000MW机组凝结水泵的高压变频器已成为新建火电机组的标准配置。结合 ZINVERT系列高压变频器对环境的高鲁棒性特点，相较众多电厂凝泵高压变频器应用案例，本厂的 高压变频器的散热方式采用了投资和运行成本相对比较低的安装方式。 2．1 高压变频器散热方式简介 高压变频器使用了移相隔离变压器及大功率高频开关元件，其发热量较大，一般的系统效率约 96，．--98％，就是说高压变频器有2--．,40A的功率以发热形式消耗。这些热量必须散掉以保证设备本身 的电力电子器件的工作温度，常见的高压变频器本身设备内部的散热分为风冷与水冷，目前电厂应 用的国产高压变频器一般均采用风冷。在一定结构设计条件下，空气温度、密度(如海拔的影响)、 进风量(风速)决定设备的工作散热情况；而在以上环境条件下功率部件的结构设计决定系统的允 许工作温度。结构设计设计和运行环境的温度影响系统运行的稳定性及功率元件的使用寿命、设备 的工作稳定性。ZINVERT系列高压变频器的单元设计散热器采用了“宽而短的风道”，电力电子器件 在散热器的布局近似“一字排开”、每个器件均具有相对独立散热面积与热交换条件，使得功率单元 的额定工况下的温升均控制在20K左右，从而使设备对环境气温的适应性提高，提高了系统的鲁棒 性与运行可靠性。。 高压变频器内部的热损耗散出后的系统散热的具体方式多种多样，但从设备散热是否需要制冷 设备、环境是否密闭分两种：无制冷和热交换设备的外循环方式，另外就是加装空调或水空热交换 装置的内循环方式。这两种散热方式分别适用于不同的运行环境： (1)加装风道或排风机外循环方式，主要针对于现场环境相对清洁，空气中灰尘较少、污秽和 腐蚀气体含量在设备工作允许范围内，年环境温度满足设备运行温度要求的现场。采用风道散热设 计达的散热方式又可分为风道直排方式、房间隔层直排方式、风道加排风机方式、隔层加排风板方 式、导风板加排风机等多种方式。这些方式需注意的事项：在内部热风排出后的新风补充须有足够 大的进风口，防止室内形成负压，空气密度降低产生高海