Анализ возможности перевода энергоблоков 200МВт ВТГРЭС с котлами ПК-47 на режим разгрузок со скользя...

 

9. Тиристорные преобразователи для ТЭС

 

Преобразователи частоты представляют собой электронные устройства для плавного бесступенчатого регулирования скорости вращения вала асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В простейшем случае (частотное регулирование) управление осуществляется с помощью изменения частоты и амплитуды трехфазного напряжения питания двигателя. Меняя параметры питающего напряжения, можно делать скорость вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной. При векторном регулировании, в отличии от частотного, управление скоростью осуществляется с помощью регулирования амплитуды и фазы вектора поля двигателя.

Асинхронные электродвигатели имеют значительное преимущество перед электродвигателями постоянного тока, за счет простоты конструкции и удобства обслуживания. Это обуславливает их однозначное преобладание и повсеместное применение практически во всех отраслях промышленности, энергетики и городской инфраструктуре.

Известно, что регулирование скорости вращения исполнительного механизма можно осуществлять с помощью различных устройств (способов), среди которых наиболее известны и распространены следующие:

  • механический вариатор
  • гидравлическая муфта
  • электромеханический преобразователь частоты (системы Генератор-Двигатель)
  • дополнительно вводимые в статор или фазный ротор сопротивления и др.
  • статический преобразователь частоты

Первые четыре способа отличаются различными комбинациями из следующих недостатков:

  • сложности в применении, обслуживании, эксплуатации
  • низкое качество и диапазон регулирования
  • не высокая экономичность

Все указанные недостатки отсутствуют при использовании преобразователей частоты.
Регулирование скорости вращения асинхронного электродвигателя в этом случае производится путем изменения частоты и величины напряжения питания двигателя. КПД такого преобразования составляет около 98 %, из сети потребляется практически только активная составляющая тока нагрузки, микропроцессорная система управления обеспечивает высокое качество управления электродвигателем и контролирует множество его параметров, предотвращая возможность развития аварийных ситуаций.

На рисунке 9.1 показан состав силовой части такого преобразователя: входной неуправляемый выпрямитель - звено постоянного тока с LC-фильтром - автономный инвертор напряжения с ШИМ, позволяющий  получить напряжение близкое к синусоидальному.

Рис 9.1

Теристорный преобразователь частоты решает целый ряд вопросов, практически любого предприятия энергетики, промышленности, систем ЖКХ и др.:

  • экономии энергоресурсов,
  • увеличения сроков службы технологического оборудования,
  • снижения затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы,
  • обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов и др.

Можно сразу выделить типовые механизмы, отличающиеся высокой эксплуатационной и экономической эффективностью при внедрении преобразователей частоты и систем автоматизации на их базе:

  • НАСОСЫ, ВЕНТИЛЯТОРЫ, ДЫМОСОСЫ;
  • КОНВЕЙЕРЫ, ТРАНСПОРТЕРЫ и т.д.

До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. Перспективность частотного регулирования наглядно видна из приведённого ниже рисунка 9.2.

Рис 9.2

Можно заметить, что при дросселировании энергия потока вещества, сдерживаемого задвижкой или клапаном, просто теряется, не совершая никакой полезной работы. Применение преобразователя частоты в составе насосного агрегата или вентилятора позволяет просто задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снижение потерь транспортируемого вещества.

В промышленно развитых странах уже практически невозможно найти асинхронный электродвигатель без преобразователя частоты.

Несмотря на кажущуюся значительную стоимость современных преобразователей, окупаемость вложенных средств за счёт экономии энергоресурсов и других составляющих эффективности не превышает в среднем 1,5 лет. Это вполне реальные сроки, а, учитывая многолетний ресурс подобной техники, можно подсчитать ожидаемую экономию на длительный период.

Условия  эксплуатации.

ПЧ (преобразовательная часть) предназначен для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом (климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69) при температуре от плюс 10С до плюс 400С, относительная влажность не более 80 % при температуре плюс 200С.

Климатическое исполнение и категория размещения сглаживающих и токоограничивающих реакторов У3, если они не встраивались в шкаф преобразователя, а поставляются комплектно.

Окружающая среда невзрывоопасная.

Атмосфера в районах типа II по ГОСТ 15150-69.

Группа условий эксплуатации по коррозийной активности атмосферы для металлов и сплавов без покрытий, а также с металлическими и неметаллическими неорганическими покрытиями по ГОСТ 15150-69.

1 - для электрооборудования в климатическом исполнении УХЛ4.

2 – для трансформаторов и сглаживающих реакторов.

Высота установки над уровнем моря – до 1000м.

Содержание нетокопроводящей пыли в помещениях, в которых устанавливается ПЧ и в воздухе для охлаждения не должно быть более 0,5 кг/м3.

Группа условий эксплуатации в части воздействий механических факторов внешней среды -  М2 по ГОСТ 17516-72. Для приводного двигателя, реакторов, тахометрических устройств группа условий эксплуатации определяется техническими условиями на эти изделия.

Рабочее положение шкафов ПЧ вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения в любую сторону на угол не более 50.

Отклонение напряжения питающей сети от номинального значения не должно превышать плюс минус 10%.

Отклонение частоты – не более плюс минус 2,5% от номинального значения.

Питание системы управления ПЧ осуществляется от трехфазной сети 380В, 50 Гц,(60)Гц с применением трансформатора. Отклонение напряжения собственных нужд от + 10 % до – 15 %.

Степень защиты IP21 по ГОСТ 14254‑96.

Одним из существенных преимуществ терристорных преобразователей частоты, является их небольшой размер. Например, для двигателя мощностью 5МВт – это 5 шкафов размером в основании 1100×800мм и высотой 2000мм, что позволяет свободно разместить его в машинном зале ТЭС.


 






 



9. Тиристорные преобразователи для ТЭС   Преобразователи частоты представляют собой электронные устройства для плавного бесступенчатого регулирован

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ