鐵皮廠房通風降溫_210MW發電機組風機變頻調速改造機械百科安裝礦

            摘要：針對某風機液偶系統設備故障率高、維護工作量大等問題進行變頻調速改造，降低了機械損耗，節能效果顯著。
    關鍵詞：風機液力耦合器；變頻調速；改造
    某廠8號210MW機組的輔機功率設計值偏大，存在“大馬拉小車”現象。該機組原配置的高壓引風機(2xl600kW/6kV)和高壓送風機(2xl 600kW/6kV)均采用定速運行(50Hz)、液耦調速，節流損耗大，設備故障率高。為此進行了變頻調速改造。
    一、變頻調速裝置的選型
    該風機變頻器選用的是功率單元串聯多電平高壓變頻器（完美無諧波變頻器）。此變頻裝置具有諧波含量、共模電壓、電壓變化率和電磁干擾小，整機開關頻率和系統效率高等優點。
    高壓變頻器采用移相變壓器(6～0.7kV)輸入方式，功率單元耐受電壓和雙向諧波含量低，適合中高壓大容量電機的拖動，可以直接拖動原工頻電機，只增加高壓變頻調速裝置，不更換電機，增加工、變頻切換柜，實現變頻裝置異常時電機工頻旁路運行，保證主設備運行可靠。
    二、高壓變頻裝置基本功能
    1．高壓電機軟啟動。高壓(6kV)變頻器可以對風機電機進行無沖擊電流啟動方式啟動。
    2．閉環運行模式。在閉環運行模式下（自動跟蹤），變頻器將根據偏差自動調節被控制量的實際值自動逼近期望值，實現自動控制。
    3．開環運行模式（手動調速）。選擇開環運行模式，變頻器的運行頻率將由外部模擬信號直接給定，變頻器將按目標值頻率運行。
  4．其他輔助功能。包括參數設定、故障查詢、運行參數記錄顯示、與遠方DCS監控系統接口、系統保護、單元旁路、瞬時停電再啟動和手動工頻旁路功能。
    三、改造實施方案
    1.8號機組引風機、送風機在電機與風機之間原來采用液力耦合器連接，改造后去除液力耦合器，在電機與風機之間加裝空心鋼軸進行連接。根據發電機負荷大小，通過DCS控制和調節引、送風機變頻器頻率進行風機風量的調節和控制，滿足發電機的各種運行工況需要。
    2．變頻裝置采用成都東方日立公司DHVECT-DI0200/06型高壓變頻器，變頻器由控制柜、功率柜、變壓器柜、旁通柜組成。該變頻器對輸入過壓、欠壓、缺相、輸出過載、功率單元超溫、移相變壓器超溫、冷卻風扇故障、機柜門狀態、瞬時停電等具有保護措施。
    3．變頻器控制由運行人員根據機組運行工況、風量大小，通過DCS控制變頻器運行頻率進行風量調節。正常方式為變頻運行方式，變頻器故障時切換為工頻運行方式，提高了可靠性，滿足了運行要求。
    4．將原8號機組6kV開關室到兩臺引風機電機的動力電纜從電機側抽回到變頻室，從變頻室另外敷設新動力電纜到引風機電機；將原6kV開關室到兩臺送風機電機的動力電纜從6kV開關室側抽回到變頻室，從變頻室另外敷設新動力電纜到6kV開關室。由此節約6kV電纜600m，折合資金約30萬元。
    5．改造后電氣一次接線路（以甲引風機為例）見圖1。圖中QF1為引風機6kV開關；QS1、QS2、QS3為刀閘。變頻切工頻，先斷QF1開關，再斷開Qsl、QS2刀閘、合上QS3刀閘，合QF1開關。工頻切變頻時，先斷QF1開關，再斷開QS3刀閘，合上Qsl、QS2刀閘，合QF1開關。

            6．由于變頻器功率大，發熱量較大，為保證通風冷卻效果，在變頻器功率柜和變壓器柜的柜頂分別獨立安裝了一套整體風扇，再經過室內空調把熱風置換到室外，保證變頻器的整體冷卻通風要求。
    7．將引風機人口擋板門由手動改為電動，以滿足工頻狀況調節需要。改造中電機不移位，節約了制作基礎的費用。
    8．加裝引、送風人口擋板執行器4臺。在DCS系統中增加引、送風機變頻控制邏輯、人口擋板控制邏輯，并修改操作畫面。根據要求完善并修改引、送風機、人口擋板相關聯鎖、保護、順控等邏輯。
    四、改造前后系統對比
    1．DHVECT-DI0200/06型變頻器調速范圍為0~100%。液力耦合器的調速范圍為400/0~95%。
    2．DHVECT-DI0200/06型變頻器在整個調速范圍內都具有較高的效率(大于970/0)，而液力耦合器效率低。
    3．DHVECT-DI0200/06型變頻器對電機及負載機械可實現軟啟動，解決了啟動沖擊問題，而且電機可以在短時間內多次重復啟動。液力耦合器為直接啟動，啟動電流對電網有沖擊且不能頻繁啟動。
    4．用DHVECT-DI0200/06型變頻器對電機調速時,大型屋頂風機，只需脫開原來的開關和電機的連接電纜，加入變頻器即可，改造方案簡單。
    5．DHVECT-DI0200/06型變頻器可靠性高、免維護。而液力耦合器是機械設備，故障率高。
    五、存在問題及處理措施
    改造后，電流波動大(10A)。觀察發現原因是操作時調節幅度較大，設備工況反饋不同步所致。后將調節幅度設置為1?2Hz/次，現象消除。
    8號爐乙引風機變頻器變壓器溫度超高跳閘，切工頻啟動反時限過電流保護跳，檢查保護定值不適應工頻啟動要求，定值修改后工頻運行正常。某日發出高壓掉電信號，變壓器柜顯示溫度為A相51℃、B相480C、C相53C。檢查變頻器，C相溫控器和測控元件發生故障，拆除其跳閘回路。更換后恢復正常運行。
    六、效益
    本次變頻改造總投資445萬元，4臺變頻器投運后，在同等發電量下每日可節電2.79萬kW.h，在1.5年內就可以收回投資，節能效益可觀。

        　　1、礦用軸流風機使用前應檢查各緊固件是否齊全，連接是否牢固可靠，運行是否靈活，有無異常聲響等。

        　　2、對于大功率的局部通風機，要定期給電機的前后軸承加潤滑油，延長使用壽命;孔板上的灰塵和雜物，保特消聲材料清潔，提高消聲效果。

        　　3、礦用軸流風機在不使用時，應放置于空氣流通的在方，防止受潮、受腐蝕。

  ,浙江車間通風;      　　4、礦用軸流風機配用的風筒直徑須大于風機的葉輪直徑，以減小風筒自身的阻力，提高通風效率;2×18.5KW以上的礦用風機須選用強力風筒，防止風壓過高，吹裂風筒。定期清除殼內消聲

        　　5、FBD系列內裝兩臺電機，接線時，應先單臺試運轉;FB系列風機內裝一臺電機。電機轉動方向與方向箭一致。

        　　6、FBD系列對旋風機啟動時，應先啟動第一級風機，正常運轉后再啟動第二級風機。

        　　7、電機引入線頭剝皮連接處裸露段不大于1.5mm，絕緣電阻不應低于1兆歐，風機內地線須連接正確可靠。

        　　8、搬運及安裝過程中，不能受到大的撞擊，以防機殼變形后，導致葉片與殼體磨擦。

　　隨著傳感技術和計算機技術的不斷發展，在線監測與故障診斷這一以傳感技術和計算機技術為基礎的研究課題，取得了新的發展。為使這一技術成功地轉化成生產力，以進一步提高煤炭企業自動化、智能化水平，某公司成功地將在線監測和故障診斷技術應用在對旋軸流式主通風機上，為煤炭企業全面實施信息化和提高企業管理水平創造了條件。

　　本文以某公司開發的FJC型在線監測與故障診斷系統為例，介紹了礦井對旋軸流式主通風機(以下簡稱主通風機)在線監測與故障診斷系統的設計要求、系統組成、工作過程及運行情況。

　　2設計要求

　　2.1功能要求

　　煤礦主通風機是煤礦的四大主要設備之一，作為礦井主通風，它每天24h不停地運轉，是整個礦井的“呼吸”系統。如此重要的安全生產關鍵設備，如果因某種故障而停機運行，將會給整個礦山的安全生產帶來巨大威脅，因此，要求與之配套的在線監測與故障診斷系統可靠性要高，這樣，當系統自身出現故障時也不會影響主通風機的正常運行。

　　對旋軸流式主通風機由兩個電機驅動，所以要求對兩個電機的參數應分別采樣。

　　《煤礦安全規程》規定，礦井主通風機必須安裝2套同等能力的主要通風裝置，其中一套作為備用。為減少用戶對在線監測與故障診斷系統的資金投入，要求一套系統可以在兩臺主通風機間切換，哪臺主通風機運行就對哪臺主通風機進行監測。

　　另外還要求該系統具有在線幫助、狀態監測、故障診斷、機器平衡及資料查尋五大功能。系統能按時自動或手動對風機進行在線狀態監測與故障診斷。能自動記錄主通風機運行時的風量、風壓、效率、轉速、振動、電機功率、繞組溫度、軸承溫度及進出氣體溫度等參數值，并自動生成表格。有關信號的圖譜、風壓-風量曲線圖以及數據顯示直觀簡明。系統能在主通風機出現故障前(如軸承損壞、葉片變形等)自動報警、提示檢修，并能智能判斷出故障性質及部位。

　　為便于用戶使用和操作，要求軟件能在通用的Windows操作系統下運行。
　　2.2要求達到的技術性能指標和參數

　　(1)輸入由傳感器確定，輸出4位有效數字；

　　(2)各通道數顯誤差不超過2%；

　　(3)微機屏幕允許誤顯率：1/10000；

　　(4)管理軟件可靠性：在長期運行狀態下不死機，具有抗干擾措施和自恢復功能；

　　(5)定期全特性測定，正確打印軸承溫度、繞組溫度、風壓、風量、效率、振動曲線，最大誤差不超過2%；

　　(6)電源：AC220V±5%,43～67Hz；

　　(7)適用溫度：-40～180℃；

　　(8)穩態分析：時域波形、軸心軌跡、軸心位置、軸心進動(一、二和三階正，反進動量)、全息進行、一維頻譜和低頻細化等；

　　(9)暫態分析：增(減)速Bode圖、增(減)速軸心進動、增(減)速諧波分析和增(減)速過程圖等；

　　(10)趨勢分析：振動總量趨勢、軸心進動趨勢和諧波振動趨勢等分段，在風機額定工作狀態下，實時監測如下的特征量：

　�、賱涌偭�；

　�、趧有盘柕臅r域波形；

　　③一、二和三階諧波振動分量與參考值的幅值之差,水簾廠家；

　�、茌S心軌跡；

　�、葺S心進動(一、二和三階正，反進動量)；

　�、奕�息進動；

　�、咭弧⒍�和三階正、反進動量與參考值之差；

　�、嘁弧⒍�和三階諧波振動分量的分、時、日、月趨勢；

　　⑨一、二和三階正、反進動量的分、時、日、月趨勢；

　�、庹�、反進動量的瞬態突變；

　　諧波振動分量的瞬態突變。
　　根據以上特征量，可以準確地了解機器的狀態，幫助工程師診斷機器中可能出現的下列主要故障：

　�、俎D子不平衡；

　�、谵D軸裂紋；

　　③轉靜碰摩；

　�、苻D子熱彎曲；

　　⑤葉片掉塊；

　�、拗С胁粚χ�；