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凝结水泵变频改造凝结水泵变频改造运行和保护设备简介•进行变频改造的凝泵为上海凯士比有限公司生产的NLT500-570×4S型四级双吸筒型立式离心泵•两台泵设计容量为100％容量，其中一运一备•凝结水泵设计流量为1440m3/h，设计转速1490r/m•设计扬程352.8m•电机采用上海电机厂生产的YLKS630-4型•电机额定功率2000KW，额定电流218.5A•防护等级为IP54；F级绝缘变频调速系统•凝结水泵变频改造采用上海通用广电工程有限公司生产的高-高电压源型变频调速系统，型号为ReliabilityPlus6/6-2240•配置为控制柜、模块柜、变压器柜、旁路柜各一台•主要设备包括高压变频装置、干式移相变压器、自动真空接触器•工作方式为：一拖二方式，即正常运行时变频器拖动一台凝泵运行，另一台工频备用接线方式K1KM16KVB段高压变频器MM6KVA段DL3B电机A电机DL2DL1KM2K2•上图中DL3与DCS、ECS的I/O接线同DL1工频开关，其开关保护同DL1。（DL3开关综保差动保护取消）•刀闸K1、K2额定电流为400A，KM1、KM2的额定电流400A，为避免两段母线之间的可能的合环或者非同期问题，KM1与KM2之间采用硬接线闭锁不能同时合闸，KM1与DL1之间不能同时合闸，KM2与DL2之间不能同时合闸•变频器的刀闸、接触器切换柜内装设相应的联锁，DL3与K1、K2；K1与KM1；K2与KM2闭锁满足“五防”要求。K1、K2分别加装电磁锁•联锁方式：高压变频器故障或DL3电气综合保护动作，DL3跳闸后，联跳KM1、KM2。采用硬接线，由二次回路实现•变频运行最低转速（频率）限制：为保证电机线圈温度和轴承润滑要求，变频器初始频率设定为30HZ，启动后在3HZ保持1秒种，用以克服反向后静止转矩，而后按升速曲线自动升至设定转速30HZ。•变频自动运行，被调量为除氧器水位。采用三冲量调节与凝结水主调整门共同除氧器实现水位调节。•凝结水母管水压控制和低水压保护。•凝结水最小流量调节定值不变，流量低于650t/h自动关闭凝泵再循环。•凝结水泵变频升速曲线设定：参考厂家要求，升降速率必须保证功率单元不过流或功率元件不过电压。（升速率控制在120s；降速率600s；0--50Hz，速度限幅和加减速参数待定）热控保护定值设定和运行方案变频调节器和除氧器水位调节阀控制除氧器水位控制：变频与除氧器水位主调门相同，均为三冲量调节。调节中变频调节器控制的水位设定值比除氧器水位调门设定值低50mm。可保证在变频调节的状态下，除氧器水位调节门全开。除氧器水位小调门控制：逻辑设计为240MW以下，由小调门调节（单冲量）。240MW以上由主调门调节。由于小调门实际运行中开度超过50％，门体振动较大。同时，旁路电动门冲刷漏流（近100t/h）较大。大修中对上述缺陷消缺后逻辑可不做改变。若小调门振动无法消除，需重新整定小调门开度并对调节逻辑适当修改。备用泵工频启动后变频调节和调门调节的切换：变频运行，除氧器上水调门处于全开。备用泵工频启动后，除氧器水位调节阀指令强制跟踪给水流量对应的水位调节阀开度2秒，主副调节PID输出指令强制跟踪水位调节阀开度2秒。而后根据除氧器水位自动调节。（我厂给水流量和除氧器水位调门开度曲线在凝结水主调门到位后动态试运重新标定）变频强制手动条件：变频器停运、除氧器水位故障、变频器频率采样故障增加备用凝泵自动联启逻辑：工频运行时跳闸或变频故障或凝结水母管压力低或变频运行除氧器水位实际值低于变频器设定值200MM延时15秒；或变频器控制的凝结水流量实际值低于设定值200吨/小时延时15秒。典型运行方式１、A(B)泵变频运行、B(A)泵工频自动备用启动操作程序•1）检查DL1（DL2）开关已断开。•2）检查KM2（KM1）已断开。•3）检查K2（K1）刀闸已断开。•4）检查K1（K2）刀闸已合好。•5）合上DL3开关。•6）合上KM1（KM2）高压接触器。•7）检查DCS已发出“VFD运行允许”信号，启动变频装置。•8）将B（A）泵联锁开关投入。•9）检查A（B）泵变频运行正常、变频装置及其冷却风扇运行正常。2、A（B）泵变频运行、不停泵将B（A）泵切换为变频运行操作程序•1）检查K2（K1）刀闸已断开。•2）合上DL2（DL1）开关启动B（A）泵运行（若为自动联锁方式应先断开相应联锁开关）。•3）将负荷调整为B（A）泵带。•4）停止变频器运行。•5）断开KM1（KM2）高压接触器。•6）断开DL3开关，检查其已断开。•7）检查KM1（KM2）高压接触器已断开。•8）断开K1（K2）刀闸。•9）合上DL1（DL2）开关，启动A（B）泵运行。•10）将负荷调整为A（B）泵带。•11）断开DL2（DL1）开关，检查其已断开。•12）合上K2（K1）刀闸•13）合上DL2（DL1）开关•14）合上KM2（KM1）开关•15）启动变频器带B（A）泵运行。•16）将负荷调整为B（A）泵带。3、A（B）工频运行，B（A）工频自动备用检查KM1和KM2断开；检查DL3断开，；检查K1断开；检查K2断开；检查DL2（DL1）断开；合DL1（DL2）；投入DL2备用变频保护•轻故障：故障存在时报警且不做记忆，故障消除后报警自动取消。•轻故障包括：旁路运行报警（功率单元故障，需限负荷运行）、整流变轻度过热（130℃）、柜门联锁故障、单元柜风机故障、电机轻度过热、AC220V输入掉电（UPS来控制电源）。•重故障：给出连续“故障指示”、“高压急切”、“紧急停机”指令。•重故障包括：单元重故障、整流变过热（150℃）、机械故障、电机严重过热、闭环运行时给定和反馈掉线。•整机保护：变压器过热、输入过流、输入接地、输入过压、输出过流、电机超速、电机过载、电机过压、输出接地、冷却风机故障、柜门安全连锁等。（部分故障联跳高压侧开关，冷却风机故障、柜门安全连锁变频停机—包括调节器柜或旁路柜？）•功率单元保护：过压、缺相、欠压、过流、过热等。•注意：•1）变频增速或减速过程中单元过电压、过电流报警应考虑增大变频调速时间设定值。•2）系统复位：停机状态、变频装置跳闸原因检查后再进行。变频装置送电启动操作程序1、变频装置送电操作程序•1）检查系统检修工作票已终结，安全措施已拆除，确认变频装置、DL3开关及电缆绝缘合格，装置各部件完好，二次接线完整，具备送电条件。•2）检查DL3负荷侧地刀已断开。•3）合上DL3控制电源开关。•4）加用DL3保护压板。•5）检查DL3开关控制方式开关在就地位。•6）检查DL3开关已断开，合闸弹簧未储能。•7）将DL3开关送至工作位，检查开关工作位置指示灯亮。•8）合上DL3储能电源开关，检查DL3合闸弹簧储能正常。•9）将DL3控制方式开关投入于远方位•10）合UPS至凝结水泵变频装置控制电源开关。•11）检查变频控制方式开关在就地位。•12）合变频器本体控制电源开关CB2、CB3。•13）检查变压器柜、功率柜风扇正常，合上风扇动力电源开关CB1。•14）合风机控制电源开关CB4。•15）合其它电源开关（变频器主控制电源开关、变频器直流24V电源开关、变频器显示电源开关、变频器插座电源开关），检查PLC控制器开始初始化。•16）待变频PLC自检完成，检查变频控制柜“RUN”绿灯闪烁，变频器就绪。•17）按控制柜液晶屏上按钮复归初始化保护动作信号。•18）检查KM1、KM2高压接触器已分闸。•19）检查旁路柜门上高压带电显示无电。•20）根据实际需要合上K1或K2刀闸（拟让变频器拖带A泵则合K1刀闸，K2禁止合闸；拟让变频器拖带B泵则合K2刀闸，K1禁止合闸）。•21）将变频控制切至远方位2、检查凝泵启动条件满足。变频就绪（远方、无重故障、柜门、控制电源、风扇开关状态正常）•检查DL3合闸条件满足，合凝泵变频器6KV电源开关DL3。本地观察变频器顶部散热风机正常运转，变频器室墙壁通风机运行正常。合上KM1或KM2高压接触器。3、变频器送电4、启动运行操作•1）检查电机处于静止状态，正常启动变频器严禁在电机旋转状态下启动。设定变频器启动频率，变频器设定输出频率范围为60％～100％（即输出频率为30Hz～50Hz）。•2）打开变频运行凝泵的出口阀门。•3）按下变频器“启动”按钮，变频器初始启动频率设为3Hz，按启动后在3Hz保持一秒钟，用以克服反向或静止转矩，而后按设定升速曲线自动升至设定值。•4）根据实际调节的要求，可以把变频器的输出频率调节设定为自动或手动。根据负荷变化的要求实时调节变频器的输出频率，改变电机的转速以调节水泵的流量。•5）当2A凝泵变频器输出频率降到30Hz以后，流量仍不能满足降负荷的要求时，维持变频器的最小输出频率30Hz，通过调整调节阀门的开度调节水量。5、巡视和检查每班最少进行一次例行巡检。检查变频器室通风设备运行是否正常，是否有异味。检查变频器通风是否良好，用A4纸放在柜门百叶窗上，松手后纸被吸住为正常，吸不上应检查风机或清理滤网。变频变压器巡检温度没有超过85℃。隔离刀闸没有氧化或过热现象。在控制柜液晶屏，检查变频器出口风温及报警信号。6、停机•正常停机：操作DCS上的停机指令，转速由当前频率缓慢下降至28Hz（由50Hz降至28Hz大约需要分钟）后，变频器封锁输出，电机开始自由停车。此时6KV电源开关未分断，变频器仍带高压电，在确认电动机处于静止状态后可以再次启动变频器。•故障停机：变频器运行过程中出现故障后，变频器自动保护停机，此时分断6kV电源开关，变频器控制柜液晶屏上有告警信号、保护信号，远程显示故障。7、故障处理变频器故障停机，立即关掉出口阀门，并进行倒工频操作。变频器故障后必须就地检查并记录，通知检修进行处理。DCS画面、操作界面设计变更要求1、原有凝结水泵A、B的启、停（即DL1、DL2开关的分、合）操作功能保留使用。2、增加变频电源开关DL3的分、合操作面板。增加DL3合闸允许条件显示“P”及弹出式面板，增加对应的“试验中”合闸功能及画面。（同DL1、DL2）3、增加变频器出口接触器KM1、KM2的分、合操作面板。4、增加变频器的启停及调速操作面板。5、增加改造后凝泵电气控制图，显示有关设备（包括K1、K2）状态及相关信号，凝泵在工频或变频运行时，均变为运行状态颜色。6、泵启动无“工频或变频”方式选择键，合DL1或DL2时，就选择了工频；合DL3时，就选择了变频。7、变频启动时，先合DL3、其次合KM1或KM2、然后启动变频器，人为停止顺序则相反；跳闸则先跳DL3、后跳KM1或KM2，以保证KM1或KM2在不带负荷时进行分、合闸。8、频器出现故障跳闸时，需待故障消除后，在CRT上对变频器复位方可启动。9、增加除氧器水位实际值低于设定值偏差100MM，或变频器控制的凝结水流量实际值低于设定值100吨/小时，报警功能。变频器的报警进报警总汇并触发音响试验与在线运行调试方案•安装检查•控制系统上电。•静态逻辑、保护检查。•动态试运•调节参数整定。