300MW機(jī)組循環(huán)水泵控制策略研究與應(yīng)用

遲世佼

【摘 要】論文簡(jiǎn)要介紹了三門(mén)峽華陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司3000MW機(jī)組循環(huán)水泵控制方式，分析該機(jī)組循環(huán)水泵工頻改變頻控制策略的特點(diǎn)及方式，為降低機(jī)組運(yùn)行期間廠用電率及改善機(jī)組循環(huán)水調(diào)節(jié)性能，進(jìn)行優(yōu)化改造，同時(shí)為機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可靠保證。

【Abstract】This paper briefly introduces the control mode of circulating water pump of 3000MW unit in Sanmenxia Huayang Power Generation Co. Ltd.， and analyzes the characteristics and methods of the control strategy of changing power frequency into frequency conversion for the circulating water pump unit， which provides reliable guarantee for reducing the power rate of the plant during operation， improving the performance of circulating water regulation， and the safety and economic operation of the unit.

【關(guān)鍵詞】300MW機(jī)組；循環(huán)水泵；策略

【Keywords】300MW unit； circulating water pump； strategy

【中圖分類(lèi)號(hào)】TM621 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）11-0136-02

1 設(shè)備概況

三門(mén)峽華陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程一二號(hào)機(jī)組為2*300MW燃煤發(fā)電機(jī)組。原機(jī)組循環(huán)水泵均為高低速倒換工頻運(yùn)行方式。這種全工頻運(yùn)行方式，大大增加了廠用電率，同時(shí)由于無(wú)任何調(diào)節(jié)變換方式，循環(huán)水調(diào)節(jié)性能比較差，為機(jī)組運(yùn)行安全，提高經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)極大困擾，需要通過(guò)控制方式的變化來(lái)改善機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能，同時(shí)降低廠用電率，保證機(jī)組運(yùn)行期間較高的經(jīng)濟(jì)性。

2 工頻改變頻內(nèi)容說(shuō)明

①電機(jī)變頻運(yùn)行：分別合上QF1和QF2，變頻器自檢就緒后發(fā)出QF合閘允許信號(hào)，DCS合上6kV工作段電源開(kāi)關(guān)QF，變頻器帶電自檢完成后發(fā)出待機(jī)信號(hào)（待機(jī)信號(hào)可作為合閘允許邏輯使用），DCS發(fā)變頻運(yùn)行指令，變頻器帶電機(jī)變頻運(yùn)行至設(shè)定頻率（最低轉(zhuǎn)速）。②電機(jī)變頻停止：DCS發(fā)變頻停止命令，變頻器降低運(yùn)行頻率至370rpm（試驗(yàn)后確定）后，手動(dòng)分別斷開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)QF、變頻器開(kāi)關(guān)QF1、QF2。③工頻啟動(dòng)：DCS發(fā)指令合上QF3，再發(fā)QF合閘指令，電機(jī)工頻運(yùn)行。④工頻停機(jī)：DCS發(fā)分閘指令斷開(kāi)QF，電機(jī)停止運(yùn)行后，DCS發(fā)指令斷開(kāi)QF3。⑤手動(dòng)方式變頻切工頻操作：操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速（370rpm），點(diǎn)擊“循泵變頻切工頻”按鈕，QF1、QF2分閘，QF3合閘，循泵由變頻方式切換為工頻方式。

3 控制策略說(shuō)明

3.1 循環(huán)水泵（6kV高壓開(kāi)關(guān)）控制介紹

3.1.1 循環(huán)水泵啟動(dòng)允許條件

原邏輯：B循環(huán)水泵合閘回路故障取非。

改動(dòng)后：①工頻方式（QF1、QF2已分閘，QF3已合閘，三者相與）；②變頻方式下變頻器高壓合閘允許；③B循環(huán)水泵合閘回路故障取非。（①、②相或，輸出和③相與）

3.1.2 循環(huán)水泵跳閘信號(hào)

原邏輯：（第一、第二相與）

第一，B循環(huán)水泵已運(yùn)行。第二，①B循環(huán)水泵出口門(mén)已關(guān)；②B循環(huán)水泵出口門(mén)已開(kāi)取非；③B循泵出口門(mén)油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質(zhì)判斷取非。（①②③三取二）

改動(dòng)后：（第一、第二、第三相與，輸出和第四相或）

第一，B循環(huán)水泵已運(yùn)行，延時(shí)30s。第二，①B循環(huán)水泵出口門(mén)已關(guān)；②B循環(huán)水泵出口門(mén)已開(kāi)取非；③B循泵出口門(mén)油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質(zhì)判斷取非。（①②③三取二）第三，①工頻方式：QF1已分閘、QF2已分閘、QF3已合閘。（三者相與）。②變頻器轉(zhuǎn)速>370rpm，延時(shí)30s。（①、②相或）。第四，循泵變頻方式不出力：①循泵電流<75A，經(jīng)多次試驗(yàn)后確定（兩路電流信號(hào)相與）；②變頻方式下（QF1、QF2已合閘，QF3已分閘，三者相與）；③變頻器已運(yùn)行，延時(shí)50S？（試驗(yàn)后確定）。（①②③相與，延時(shí)4S）

3.1.3 循環(huán)水泵工頻方式聯(lián)鎖啟動(dòng)條件

原邏輯：（第一、第二、第三相或）

第一，A循環(huán)水泵跳閘。第二，①A循環(huán)水泵出口門(mén)已關(guān)； ②A循環(huán)水泵出口門(mén)已開(kāi)取非；③A循泵出口門(mén)油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質(zhì)判斷取非；④A循泵已運(yùn)行，延時(shí)30s。（①②③三取二后與上④）；第三，①機(jī)組負(fù)荷≥50MW；②循環(huán)水泵出口壓力≤0.06MPa（A循泵出口壓力；B循泵出口壓力；循泵出口母管壓力；三取二）。（①②相與）

改動(dòng)后：（第一、第二、第三相或后與上第四）

第一，A循環(huán)水泵跳閘。第二，①A循環(huán)水泵出口門(mén)已關(guān)； ②A循環(huán)水泵出口門(mén)已開(kāi)取非；③A循泵出口門(mén)油泵控制油壓<2MPa與控制油壓品質(zhì)判斷取非；④A循泵已運(yùn)行，延時(shí)30s。（①②③三取二后與上④）；第三，①機(jī)組并網(wǎng)；②循環(huán)水泵出口壓力≤0.06MPa（A循泵出口壓力；B循泵出口壓力；循泵出口母管壓力；三取二）。（①②相與）；第四，循泵在工頻方式（QF3已合閘）。

3.1.4 循環(huán)水泵工頻方式（QF3）說(shuō)明

第一，B循環(huán)水泵變頻器工頻方式（QF3）合閘允許條件（①-⑤相與）：①Q(mào)F1已斷開(kāi)；②QF2已斷開(kāi)；③變頻器在遠(yuǎn)方位；④控制電源正常；⑤高壓開(kāi)關(guān)（QF）已斷開(kāi)。第二，循環(huán)水泵工頻方式（QF3）合閘操作：確認(rèn)QF1、QF2在分閘位，點(diǎn)擊畫(huà)面循環(huán)水泵“工頻模式QF3”操作按鈕，彈出循環(huán)水泵工頻模式QF3操作端，點(diǎn)擊合閘并確認(rèn)，DCS發(fā)5S脈沖合QF3開(kāi)關(guān)，QF3處于合閘狀態(tài)并由綠變紅。 點(diǎn)擊循環(huán)水泵操作端，檢查“啟允許”燈亮后，按下循環(huán)水泵啟動(dòng)按鈕，循環(huán)水泵操作器上“已啟”變紅色，DCS畫(huà)面B循環(huán)水泵由綠色變?yōu)榧t色，聯(lián)開(kāi)循環(huán)水泵出口門(mén)。 第三，工頻方式（QF3）分閘允許（①-③相與）：①變頻器在遠(yuǎn)方位；②工頻開(kāi)關(guān)控制電源正常；③QF已斷開(kāi)。第四，B循環(huán)水泵工頻方式分閘操作：點(diǎn)擊循環(huán)水泵操作端，檢查“停允許”燈亮后，按下循環(huán)水泵停止按鈕，循環(huán)水泵操作器上“已?！弊兗t色，DCS畫(huà)面循環(huán)水泵由紅色變?yōu)榫G色，聯(lián)關(guān)循環(huán)水泵出口門(mén)。

3.2 循環(huán)水泵變頻控制介紹

第一，循環(huán)水泵變頻器變頻方式（QF1、QF2）合閘允許（①-⑤相與）：①Q(mào)F3已斷開(kāi)；②QF已斷開(kāi)；③變頻開(kāi)關(guān)（QF1/QF2）控制電源正常；④頻器遠(yuǎn)程狀態(tài)；⑤頻器已停止。第二，變頻方式（QF1、QF2）分閘允許條件（①-④相與）：①變頻器在遠(yuǎn)方；②變頻器已停止；③B循環(huán)水泵已停（高壓開(kāi)關(guān)已分閘）；④變頻開(kāi)關(guān)（QF1/QF2）控制電源正常。第三，循環(huán)水泵變頻器啟動(dòng)允許條件（①-⑥相與）：B循環(huán)水泵變頻器遠(yuǎn)程狀態(tài)；B循環(huán)水泵變頻器變頻QF1合閘狀態(tài)，B循環(huán)水泵變頻器QF2合閘狀態(tài)；B循環(huán)水泵變頻器待機(jī)信號(hào)；B循環(huán)水泵運(yùn)行信號(hào)（高壓開(kāi)關(guān)QF已合閘）；⑤無(wú)變頻器重故障信號(hào)；⑥QF3已分閘。變頻器啟動(dòng)操作說(shuō)明：變頻方式啟動(dòng)前，確認(rèn)QF3在分閘位，然后點(diǎn)擊“變頻方式”操作按鈕，彈出B循環(huán)水泵變頻方式操作端，點(diǎn)擊合閘并確認(rèn)，QF1、QF2合閘并由綠變紅。②點(diǎn)擊B循環(huán)水泵操作端，檢查“啟允許”燈亮后，按下B循環(huán)水泵啟動(dòng)按鈕，B循環(huán)水泵操作器上“已啟”變紅色，DCS畫(huà)面B循環(huán)水泵由綠色變?yōu)榧t色；再點(diǎn)擊變頻器啟動(dòng)按鈕，已啟狀態(tài)由綠變紅，變頻器已啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速≥370rpm（試驗(yàn)后確定）時(shí)，聯(lián)開(kāi)B循環(huán)水泵出口門(mén)。第四，循環(huán)水泵變頻器停允許條件：無(wú)限制條件。變頻器停止操作說(shuō)明：點(diǎn)擊變頻器停止按鈕，同時(shí)聯(lián)關(guān)B循環(huán)水泵出口門(mén)，再點(diǎn)擊B循環(huán)水泵操作端，檢查“停允許”燈亮后，按下B循環(huán)水泵停止按鈕，B循環(huán)水泵操作器上“已停”變綠色，DCS畫(huà)面B循環(huán)水泵由紅色變?yōu)榫G色。②點(diǎn)擊“變頻方式“操作按鈕，彈出B循環(huán)水泵變頻方式操作端，點(diǎn)擊分閘并確認(rèn)，QF1、QF2合閘并由紅變綠。③點(diǎn)擊畫(huà)面B循環(huán)水泵“工頻模式QF3”操作按鈕，彈出B循環(huán)水泵工頻模式QF3操作端，點(diǎn)擊合閘并確認(rèn)，DCS發(fā)5S脈沖合QF3開(kāi)關(guān)，QF3處于合閘狀態(tài)并由綠變紅。（此操作目的為了B循泵工頻方式熱備用，隨時(shí)具備聯(lián)鎖啟動(dòng)條件。

變頻器操作說(shuō)明：①操作畫(huà)面B循環(huán)水泵變頻器指令，將變頻調(diào)節(jié)至合適值（變頻器運(yùn)行時(shí)：DCS限制最低輸出轉(zhuǎn)速370rpm，最高輸出轉(zhuǎn)速425rpm；變頻器停止時(shí)，DCS限制最低輸出轉(zhuǎn)速降為0rpm）。

3.3 變頻器控制介紹

第一，循環(huán)水泵變頻器切手動(dòng)條件（或邏輯）：①A側(cè)溫度品質(zhì)壞；②B側(cè)溫度品質(zhì)壞；③變頻器指令、反饋偏差大（±5rpm？試驗(yàn)后確定）；④B循環(huán)水泵工頻或B循環(huán)水泵停止發(fā)5S脈沖；⑤B循環(huán)水泵變頻器轉(zhuǎn)速質(zhì)量壞；⑥B循環(huán)水泵變頻器停止運(yùn)行發(fā)5S脈沖；⑦B循環(huán)水泵變頻器重故障。第二，循環(huán)水泵變頻器切跟蹤：無(wú)。第三，跟蹤值（反饋值）：無(wú)。第四，設(shè)定值上下限：①SPH：12℃；②SPL：8℃。第五，輸出上下限：①YH：425rpm；②YL：370rpm。

4 結(jié)語(yǔ)

由于循環(huán)水泵工頻用電量高，調(diào)節(jié)性能差，結(jié)合夏季耗能大的問(wèn)題，充分利用循環(huán)水變頻器系統(tǒng)，提高變頻控制性能，才能提高機(jī)組的負(fù)荷適應(yīng)性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)三門(mén)峽電廠#1機(jī)組300MW機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)的工頻改變頻的優(yōu)化，該控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能較好，可以長(zhǎng)期可靠投入，為機(jī)組的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行打下了基礎(chǔ)。