第25卷第8期廣東電力Vol 25 No 82012年8月GUANGDONG ELECTRIC POWERAug.2012doi:10.3969/jiss.1007-290X.2012.08.025循環(huán)水泵電動機雙速改造在600MW機組中的應(yīng)用李繼忠(安徽阜陽華潤電力有限公司,安徽阜陽236158)摘要:針對循環(huán)水泵電動機電能損耗非常大的問題,提出對電動機進行磁極對數(shù)調(diào)速改造。介紹了改造原理、改造前的潛力評估、改造要點及措施、改造后的調(diào)試情況。3600kW大功率電動機通過改變磁極對數(shù)(8對改為9對),具備了370r/mi和330r/min種轉(zhuǎn)速運行方式,當(dāng)發(fā)電機組運行在環(huán)境溫度較低的春、秋、冬季時可釆用低速運行,以達到節(jié)能目的。這種改造方式因費用低、維護方便、可靠性高等優(yōu)點被越來越廣泛應(yīng)用關(guān)鍵詞:電動機;磁極對數(shù);雙速;循環(huán)水泵;節(jié)能中圖分類號:TK223.5;TM306文獻標(biāo)志碼:B文章編號:1007-290X(2012)08-012204Application of Dual-speed Transformation of Circulating WaterPump motor in 600 MW UnitLI JizhongChina resources Power( Fuyang)Co., Ltd, Fuyang, Anhui 236158, China)Abstract: Aiming at significant energy loss of circulating water pump motor, the paper suggests transforming magnetic polenumber of motor. In this paper, transformer principle, potential evaluation before transformation, key points and measuresfor transformation and commissioning after transformation are introduced. By magnetic number( 8 pairs to 9 pairs )change3 600 kw motor can be capable of 370r/min and 330r/min; the unit can operate in low speed in spring, autumn and winterto save energy. This transformation is extensively adopted due to its strongpoints such as low cost, convenience in maintenance and high reliabilitKey words: motor; number; magnetic pole number; dual-speed; circulating water pump; energy conservation600MW機組中60%~70%的電能被電動機連接片的位置,即可改變電動機的極數(shù),從而達到消耗,因此,對電動機的節(jié)能運行要求越來越高。改變轉(zhuǎn)速、實現(xiàn)節(jié)能運行的目的,而整個電氣系統(tǒng)近年來,鼠籠型異步電動機調(diào)速運行應(yīng)用廣泛,調(diào)不需變動速方式多,其中雙速改造因費用低、維護運行保養(yǎng)方便、可靠性高等優(yōu)勢被越來越廣泛應(yīng)用。雙速改改造原理及節(jié)能潛力估算造只需改變定子繞組的接線方式,不添置和改變?nèi)伟不崭逢柸A潤發(fā)電廠總裝機容量為2×600何設(shè)備,即可達到2種速度。在改造設(shè)計時以高轉(zhuǎn)MW,每臺機組配置2臺循環(huán)水泵,出口節(jié)門采用速檔為基本極,進行對稱軸線優(yōu)化,把電動機的8蝶閥,只有全開、全關(guān)2個位置。機組運行中,不對和9對繞組引線全部引出,在中性點接線盒旁重同季節(jié)的凝汽器供水量只有依靠增、減循環(huán)水泵的新設(shè)置1個雙速切換的端子箱,通過改變接線端子臺數(shù)來調(diào)節(jié)。在春、秋、冬季節(jié)會出現(xiàn)2臺循環(huán)水泵供水量不足、3臺循環(huán)水泵供給又超量的現(xiàn)象收稿日期:2012-1223考慮將循環(huán)水泵電動機由單轉(zhuǎn)速運行改造為雙速運HYH提比第8期李繼忠:循環(huán)水泵電動機雙速改造在600MW機組中的應(yīng)用行,在四季環(huán)境溫度變化時,通過改變循環(huán)水泵電循環(huán)水系統(tǒng)的阻力特性曲線計算出此時的循環(huán)水泵動機轉(zhuǎn)速和幾臺循環(huán)水泵不同轉(zhuǎn)速組合的運行方的運行工況點:工作流量為37.5×10m3/h,揚程式,即可滿足運行需要的同時,達到節(jié)能的目的。為184m。330r/min單泵低速運行和370r/min循環(huán)水泵是長沙水泵廠生產(chǎn)的88KLXA-26單泵高速運行相比較,電動機能耗降低約26.7%型混流泵,電動機型號為YKKL3600-16/2150,循環(huán)水泵降速后的節(jié)能效果見表1。209年8月委托西安熱工研究院對水泵進行了冷端試驗,試驗后確認對循環(huán)水泵進行雙速改造是可表1循環(huán)水泵降速后的節(jié)能效果行的。理論上,電動機轉(zhuǎn)速運行工況參數(shù)高速低速n=(1(1)轉(zhuǎn)速/(r·min-1)330式中:p一電動機極對數(shù);s-轉(zhuǎn)差率;f效率流量/(103m3·h-1)44.27637.5改變電動機的極對數(shù)P即可改變電動機轉(zhuǎn)速,揚程/m18.4將電動機的8對改為9對,轉(zhuǎn)速相應(yīng)地變?yōu)?30軸功率/kW34252510r/minlI效率/%74.4根據(jù)泵類流體定律,改變泵的轉(zhuǎn)速,泵的效率電動機功率/kW36632684近似不變,其性能近似關(guān)系式為:節(jié)約廠用電/kW979g1/92= n節(jié)電率/%26.7h21/h2=(n1/n2)2P1/P2=(n1/n2)3在冬季循環(huán)水溫低于15℃且運行負荷低于式中的q1、h1、P1,q2、h2、P2分別表示在轉(zhuǎn)400MW的情況下,選擇1臺循環(huán)水泵進行高、低速n1、n2情況下水泵的流量、揚程和所需軸功速改造,可進一步降低廠用電率。率。根據(jù)式(2),當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降時,流量成12降速后運行安全性分析正比關(guān)系下降。揚程成平方關(guān)系下降,泵的軸功率2號機組1臺循環(huán)水泵降速運行后,在循環(huán)水成3次方關(guān)系下降。因此電動機改造后,有功功率系統(tǒng)單元制運行條件下,2號機組的循環(huán)水泵可能消耗可大幅度下降。的運行方式有:單泵低速運行、單泵高速運行、11.1降速后單泵工作點的確定(以2A循環(huán)水泵為臺高速和1臺低速并聯(lián)運行、2臺髙速并聯(lián)運行4例)種方式。單臺循環(huán)水泵降速后與1臺定速泵并聯(lián)運根據(jù)2A循環(huán)水泵的實測性能曲線,結(jié)合2號行的安全性尤為重要。2號機組2A循環(huán)水泵降速機組循環(huán)水系統(tǒng)的實際阻力特性,得出2號機組后與2B循環(huán)水泵(定速)并聯(lián)運行工況如圖2所2A循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速由370r/min降為330r/min后示。的運行工況點,如圖1所示。循環(huán)水泵1臺高速與1臺低速并聯(lián)運行3單泵高速370r/min2\循環(huán)水系統(tǒng)阻力特性曲線循環(huán)水系統(tǒng)單泵低速330r/min阻力特性曲線410單泵低速330rmin單泵高速370/min0102030405060708001020304050607080循環(huán)水體積流量q/(103m3h)循環(huán)水體積流量qp/(103mh圖12號機組循環(huán)水泵降速后的工況點圖2循環(huán)水泵1臺高速與1臺低速并聯(lián)運行曲線從圖1可知,當(dāng)轉(zhuǎn)速降為330r/min后,根據(jù)從圖2中看出,循環(huán)水泵1臺高速與1臺低速124廣東電力第25卷并聯(lián)運行的工況點:并聯(lián)流量為67600m3/h,揚電動機髙、低速運行選擇,只需改變切換箱內(nèi)的連程為26.8m(圖2中的A點)。水泵低速流量約為接片的連接方式即可(電動機需停電)。圖3為接線29200m3/h,揚程為26.8m(圖2中的B點),具箱內(nèi)2種不同的連接方式。體并聯(lián)特性見表2。表2循環(huán)水泵高、低速并聯(lián)運行工況確定@①運行工況參數(shù)@⑧@2A泵與2B泵2A泵2B泵并聯(lián)(低速)(高速)流量/(103m3h-1)揚程/m26.8號電動機①②[電動機⑩②效率%79.5020(軸功率/kW615226389∞(7電動機功率/kW657928223758a)高速運行連接18個連接片(b低速運行連接9個連接片圖3高、低速切換時箱內(nèi)端子連接方式在循環(huán)水系統(tǒng)阻力特性下,循環(huán)水泵1臺高速與1臺低速并聯(lián)運行是可行的,能保證低速泵的運f)改造前,電動機接線方式為4Y接法,改造行穩(wěn)定性和安全性。只有在循環(huán)水系統(tǒng)阻力接近或后高速運行的接線方式為2Y接法,低速接線方式超過33m時,低速循環(huán)水泵才會出現(xiàn)空轉(zhuǎn)或嗆水為△接法,接線方式完全不同。改造前后的接線現(xiàn)象,危害泵的安全。方式如圖4所示4。改造要點及措施MV2改造要點及措施如下:VIIUZo-W2a)電動機改造后,極對數(shù)由8改為9,額定功IrwI率由3600kW變?yōu)?600kW,額定電流由444A變?yōu)?33A,功率因數(shù)由0.83變?yōu)?.795,額定轉(zhuǎn)V2W2(B)改造前的(b)改造后的低(c改造后的高速由372r/min變?yōu)?31r/min,定子繞組接線由4Y接線法速Δ接線法速2Y接線法4Y改為2Y/△接法。由于電動機改造后低速運行圖4雙速改造前后定子繞組接線方法時的接線方式為△接法,綜合保護裝置中的“差動保護”將被退出,在每次的高、低速切換運行時,由于功率及接線方式的變化,綜合保護裝置參數(shù)均3改造后的調(diào)試需重新修改。3.1電動機低速空載運行b)電動機送至專業(yè)修理廠,應(yīng)根據(jù)原定子槽檢查電動機電源引線、中性點引線、加熱器引數(shù)、繞組線規(guī)和匝數(shù)、接線方式重新設(shè)計電動機定線、電流互感器( current transformer,CT)二次引子繞組。定子繞組參數(shù)重新確后,新定子繞組兼顧線、溫度測點引線連接是否正確;電動機高低速切高、低速性能。換端子箱內(nèi)連接片為低速連接方式;電動機綜合保c)定子繞組拆除、制造、嵌裝,然后采用真護裝置參數(shù)重新設(shè)定,電動機二次額定電流l由空壓力浸漆{工藝固化繞組絕緣。4.44A改為3.33A,所有差動相關(guān)控制字選擇d)應(yīng)進行直阻、絕緣、直流耐壓、交流耐壓、“退出”,差動保護出口壓板退出;將循環(huán)水泵啟定子鐵耗溫升試驗及整機試轉(zhuǎn)試驗。動邏輯允許條件置非門“1”位置,將2A循泵出口e)電動機的高壓引線和中性點引線盒均不變,門強制“關(guān)”;將就地蝶閥控制柜上蝶閥控制方式切在中性點引線盒旁單獨設(shè)立1個高、低速切換箱,到“就地”方式,并在控制柜上掛“設(shè)備調(diào)試,禁止第8期李繼忠:循環(huán)水泵電動機雙速改造在600MW機組中的應(yīng)用操作”的臨時標(biāo)示牌,核實蝶閥處于關(guān)閉位置;11A電動機有功損耗P1=3512.2kW;號、2號電動機循環(huán)水聯(lián)絡(luò)門關(guān)閉;電動機送電并2A電動機有功損耗P2=2683.9kW;啟動運行;電動機運行4h后,每間隔30min測節(jié)電率為(P1-P2)/P1,其值為23.58%;試電動機電流、振動、溫度等參數(shù)節(jié)約有功功率為P1-P2,其值為828.3kW;32電動機高速空載運行年節(jié)約費用248.09萬元將電動機高、低速切換端子箱內(nèi)連接片改為高速連接方式;核對電動機中性點CT二次線連接的結(jié)束語正確性;電動機綜合保護裝置參數(shù)重新設(shè)定,將電)改造結(jié)束后,從調(diào)試參數(shù)看,振動值都在動機二次額定電流l由3.33A改為4.44A,所合格范圍內(nèi),未對電動機的穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響,改有差動相關(guān)控制字選擇“投入”,差動保護出口壓板造是成功的。但是不是所有的電動機都會遇到這種投入;將循泵啟動邏輯允許條件置非門“1”位置,情況,有些電動機并不適合改造,改造前應(yīng)充分論將2A循泵出口門強制“關(guān)”;將就地蝶閥控制柜上證,充分收集其他電廠和改造廠家的意見和建議。蝶閥控制方式切到“就地”方式,并在控制柜上掛b)電動機改造過程中的真空壓力浸漆工藝的“設(shè)備調(diào)試,禁止操作”臨時標(biāo)示牌,核實蝶閥處于好壞直接影響電動機的使用壽命明,不同的修理廠關(guān)閉位置;電動機運行4h后,間隔30min測試因成本和操作復(fù)雜的原因,執(zhí)行該工藝都存在很大電動機電流、振動、溫度等參數(shù)。偏差,其結(jié)果在電動機改造結(jié)束后單從外觀上是無33電動機高速帶泵運行法判斷的,因此這個過程需有人嚴格監(jiān)督電動機找中心并連接對輪;解除循環(huán)水泵啟動c)電動機的改造時間長,工序多,工藝要求高,邏輯允許條件置非門“1”位置,恢復(fù)正常運行方式;在選擇比較有實力的修理公司的同時,需有熟練掌握將就地蝶閥控制柜上蝶閥控制方式切到“遠方”控制相關(guān)工藝的人員進行關(guān)鍵點監(jiān)督甚至全程監(jiān)督。方式,將控制柜上掛“設(shè)備調(diào)試,禁止操作”臨時標(biāo)d)改造工期約10~15天,重要輔機失去備用示牌去除;1號、2電動機循環(huán)水聯(lián)絡(luò)門關(guān)閉;電時間較長,不利于機組的穩(wěn)定運行,改造應(yīng)盡量安動機送電并啟動;測試電動機電流、振動、溫度等排在機組檢修期間進行。參數(shù),觀察運行2he)高速電動機降低轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子圓周速度降低,34電動機低速帶泵運行軸承發(fā)熱得到改善。雖然通風(fēng)條件變壞,但因定子電動機高低速切換端子箱內(nèi)連接片改為低速連電流減小,定子銅耗也會明顯減小,發(fā)熱量減小接方式;電動機綜合保護裝置中二次額定電流I所以不會造成電動機整體溫度的升高1由4.44A改為3.33A,所有差動相關(guān)控制字選擇參考文獻“退出”,差動保護出口壓板退出;解除循環(huán)水泵啟[1]GB/T2122007,旋轉(zhuǎn)電動機修正規(guī)范[S].動邏輯允許條件置非門“1”位置,恢復(fù)正常運行方GB/T 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