森兰SBH系列高压变频器在锅炉给水系统中的应用

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森兰SBH系列高压变频器在锅炉给水系统中的应用电力能源是国民经济的基础性产业，2019年上半年，我国国内生产总值为450933亿元，同比增长6.3%。2019年上半年，全国全社会用电量为33980亿千瓦时，同比增长5.0%，较去年有所回落。

目录

案例背景介绍

1 引言

电力能源是国民经济的基础性产业，2019年上半年，我国国内生产总值为450933亿元，同比增长6.3%。2019年上半年，全国全社会用电量为33980亿千瓦时，同比增长5.0%，较去年有所回落。随着我国经济社会的发展和能源结构转型，电、煤价格逐步上涨，发电成本逐年增加，为响应国家号召，实现节能环保型发电，国家能源局表示：用电量从前些年的高速增长阶段“换挡”至当前的中速增长阶段是必然趋势。

在电力行业高压变频器主要用于引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、给水泵、循环水泵、灰浆泵、凝结泵等大功率风机和泵类的电机上。电力行业是高压变频器应用量最大的行业，近几年，电力行业对高压变频器的需求占高压变频器总需求的25%左右。

案例实施与应用情况

2 现场锅炉给水系统改造概述

某新建新能源电厂锅炉给水系统，配备两台高压给水泵，一用一备。两台水泵入口侧的取水均取自除氧器出口的公用母管，给水泵出口侧均汇入同一母管，锅炉的给水量靠水位调节门进行控制，如果给水量偏差大的时候，就需要开给水再循环门，部分水量再回到除氧器，形成了自循环，浪费了大量的水资源和电力资源，有较大的节能潜力。

供热负荷变化时需要通过调节泵的出口门的开度来调节水量，实际上是靠压损来减少给水流量，而电机的出力却没有变化。因此可以通过高压变频器对锅炉给水泵电机进行变频调速，从而实现给水量的动态调节作用。

2.1 主回路方案

变频控制为一拖一手动旁路方案，配备一台变频器。变频调速系统接入10kV电压等级的主动力电源系统，用于电动机的变频调速。为增加系统运行可靠性，变频调速系统增加旁路，设计方案如图1所示：

此方案是手动旁路的典型方案，它由QS1、QS2和QS33个高压隔离开关组成。系统要求QS2和QS3不能同时闭合，机械上实现互锁。变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。

2.2 锅炉给水泵和电机的参数

（1）配套电机参数

电动机型号YJTFKK5005-2、额定电压（U0）10kV、额定功率（Pdn） 1000kW、额定转速（n0）2980r/min、额定电流（I0）69.8A、功率因数0.86。

（2）配套给水泵参数

给水泵型号SBD 100-300E*12、效率76%、轴功率1000kW、额定转速（n0）2960r/min、额定流量175吨/小时、扬程1506米。

2.3 变频器的选型

根据现场负荷的实际运行数据，锅炉给水泵电机的最大正常工作电流不超过69.8A，据此选用变频器的型号为SBH-100-1000，变频器额定容量为1250kVA，额定输出电流为75A，完全满足现场负载运行的要求。

2.4 SBH系列高压变频器产品特点

（1）一体化设计——更可靠

SBH系列高压变频器的整机结构采用一体化设计。系统更简洁、维护更方便、安全性能更好。同时高压变频器的一体化设计不仅能加快设备的投运进度，缩短现场的调试服务周期，还能保证产品质量。

SBH系列高压变频器的核心器件控制系统同样采用一体化设计方案，该设计方案可以减少线路板件之间的连接导线，进一步提高了产品的运行可靠性。

（2）单元模块化设计——更通用

SBH系列高压变频器的内部核心部分——功率单元，采用模块化设计方案，每个功率单元的结构以及电气性能一致，可互换使用，通用性更强。

（3）多功能的HMI设计——更直观

SBH系列高压变频器采用7英寸彩色触摸屏，多语言操作界面，让用户更直观、更全面的监视设备运行状态；多功能参数设置，使得设备操作的灵活更强；完善的故障分析功能，大大缩短了故障处理时间，降低故障处理强度。

（4）“三满”试验——更稳定

SBH系列高压变频器在出厂前都必须经过一系列严格的测试环节，其中不仅包括常规带电机运行性能试验，同时每套设备出厂前都要进行满电压、满电流、满功率的“三满”带载老化试验，从而确保每套设备的高质量。

（5）矢量控制技术——低转速，大转矩的王牌

SBH系列变频器采用矢量控制技术，具有低频转矩大。转矩脉动小、动态响应快、机械特性好等优点，能够满足重载启动的需要。

（6）双电源冗余技术——比传统UPS方案更可靠

SBH系列高压变频器的控制电源部分采用双电源冗余技术，分别有两路电源供电，一路来自用户AC220，一路来自于设备内部的移相变压器三次绕组AC380V，自动切换过称无扰动。与传统采用UPS方案比较，具有更高的可靠性，避免了因UPS故障而引起的变频器停机故障发生。

（7）防“晃电”技术——超强的电网适应性

SBH系列高压变频器针对风机类负载提供瞬时掉电保护功能，当电网因雷电或发生瞬时故障导致电网供电电压出现缺波现象时，防晃电技术可防止设备因瞬时掉电而造成欠压停机。

同时，当供电电网出现短时（0~30S）掉电现象时，SBH系列高压变频器可记录设备的当前运行状态，待电网恢复供电后，自动恢复至掉电前的运行状态。

（8）自动限流技术——系统安全的保障

SBH系列高压变频器采用自动限流技术，当设备负载加重时，自动限流技术可以自动调节变频器的输出能力，使设备的运行更稳定；同时，限流技术在加速运行和减速停机过程中，可有效抑制电流过大的现象，使设备加速更加平滑，减速更稳定。