马鞍山发电厂凝结水系统变频改造的实施分为两个步骤:一是通过硬件改造,实现变频器控制凝结水泵;二是通过软件改造,实现自动调节,来完成从测量到控制的任务。实施中,将控制逻辑与机组DCS 结合在一起,利用DCS 便可对凝结水泵变频控制系统监控画面进行编程、组态,实现闭环控制,从而使改造工作量和投资大为降低。
1 硬件改造
硬件改造主要按以下步骤进行。
(1) 系统主要由LB4245 变频器、电抗器、凝结水泵电机等组成,运行频率由手操器设定。
(2) 变频器输出端电抗器DK因变频器与电机之间的电缆超过60 m ,为抑制运行中产生高次谐波过电压、保护电机安全而加装。
(3) 在乙凝结水泵安装一台LB4245 变频器,将变频器串接在原来输入到电机的一次线中;将甲凝结水泵作为备用泵,当变频器发生故障或电气回路发生故障时,由主回路中的原DW15 开关控制其启、停及故障开断、复位,自动连锁启动甲泵工频运行。
(4) 将DCS 输出信号4~20 mA 输入到变频器12~16 端子上,控制变频器输出频率,以改变电机转速。
(5) 变频器输出的4~20 mA 转速模拟量信号2~12 端子送入DCS 系统。
(6) 乙凝结水泵启动时,由变频器实现软启动(启动频率2 Hz) ,以降低启动电流。
2 软件编制和自动调试
软件编制和自动调试主要按以下步骤进行。
(1) 画出凝结水系统自动控制的流程图,再在DCS 系统中编制软件,进行全局点目录的组态及画面组态. 通过计算、现场调试得出PID 调节器的KP (稳态位置误差系数) 及Ti (稳态时间常数) 等参数。
(2) 把被控对象除氧器水位、凝汽器水位经调节器输出的(4~20 mA) 模拟控制信号送入变频器,以控制凝结水泵电机的转速。
3 经济效益估算
马鞍山发电厂的N125 机组汽轮机为N125 -135/ 535/ 535 型,超高压、中间再热、双缸、双排汽、冷凝式汽轮机。 凝结水泵规范为:型号12NL2160 ,流量335 t/ h ,出口压力1. 55 MPa , 转速1475r/ min ;配套电机功率225 kW ,额定电压380 V ,额定电流400A。凝结水母管压力为1. 3~1.4 Mpa。系统变频改造后,自动化程度明显提高,运行
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