四方变频器在火力发电厂上料系统中的应用

广东南海发电厂位于广东省佛山市，是广东省主要的火力发电厂。在当前竞价上网，燃料价格上涨的严峻形势下，为提高自身的竞争力，创造更好的经济效益。在二期扩建工程中，锅炉水煤浆给料系统采用了先进的变频调速技术，有力地保障了主设备的安全、经济、稳定运行，取得了良好的经济和社会效益。

二.现有调速方式的缺点：

在火力发电厂给料系统中，一般采用直流调速、滑差调速两种传统的调速方式。

2.1.直流调速的缺点：
1.直流电机体积大，造价高，安装拆卸不方便。

2.直流电机故障率高，电刷与换向器之间容易产生接触不良，电刷磨损较快，电枢容易短路，维修麻烦，费用高。

3.直流调速可靠性不太好，环境适应性差。当环境比较恶劣时，水潮气容易使直流电机接地短路，使电机或调速板烧坏，而调速板维修又很困难。

4.直流调速系统性能差，调速比小，特别是在低速运行时，满足不了一定的转矩。

5.调速系统抗干扰性差，直流调速板附近如果有电磁干扰，调速板就不能正常工作。

2.2. 滑差调速的缺点：
1.上料现场粉尘多，电机常常因粉尘堵塞而烧坏。

2.滑差电机在运行中容易出现堵转和同步现象，运行维护量大，维修麻烦。

3.滑差电机调速线性能较差，控制精度差，误差大，难以进行给料量精确计算和控制，从而使燃烧工况不太稳定。

4.调速系统设备接线复杂，经常出现断线问题，进而影响给料机的正常运行。

5.滑差电机保护功能单一，经常发生电机因过负载而烧毁电机事件。

6.调速特性和稳定性较差，影响锅炉机组的正常工作。

7.滑差调速电机效率低，损耗大，容易发生故障。

三.变频调速的优点：
直流调速和滑差调速方式已满足不了现代大型电厂生产发展的需要。随着技术的发展，变频器经过十几年的发展完善，产品性能、可靠性、稳定性都有很大的发展。四方变频器采用了最新的电力电子器件绝缘栅型双极晶体管（IGBT），它克服了大功率晶体管存在的二次击穿现象，充分保证了变频器的可靠性。在控制方面采用的数字信号处理器（DSP）运算速度高达16.7MIPS以上，具有32位数点小数运算功能，充分保证了变频调速大量控制参数的采集和运算以及对外通讯，控制方法上采用无速度传感器控制，具有很硬的外特性，采用多种优良的控制技术，实现了全面的保护功能，同时整个系统的合理集成和系统的完善设计，基本满足了免维护的要求。这为变频控制装置纳入上料控制系统，对降低系统运行成本，提高系统可靠性具有极大价值。

四.应用实例：
在广东佛山南海发电厂二期工程上料水煤浆系统配用了四方C320无速度传感器矢量型变频器。锅炉给料变频调速系统由PLC、工控机、I/O采集板卡、通讯网络及组件，同操器、操作器、备操器、变频控制柜、IP44变频电动机、螺杆泵等组成。通过控制电动机的转速来实现对螺杆泵上料的控制，系统具有掉电，过压，欠压，过流，缺相及电机过载自动保护等功能。同时根据反馈量及工艺情况可选择就地操作、远程操作、自动操作等手段进行控制，并能与DCS系统实现通讯。

螺杆泵的工作原理是：螺杆泵工作时，液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，螺杆泵密封容积在螺牙的挤压下提高螺杆泵压力，并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转，所以液体出流流量也是均匀的。螺杆泵特点为：螺杆泵能量损失小，经济性能好，压力高而均匀，流量均匀，转速高，能与电动机直联。螺杆泵流量是稳定的线性流动，具有自吸能力强、吸入高度强，流量与转速正比，借助调速器可以实现量的自动调节，与变频器搭配使用取得了非常好的使用效果。

变频调速系统电路图如下所示：