
12MW高壓變頻器核電建設(shè)項(xiàng)目
應(yīng)用領(lǐng)域:
電力行業(yè)
關(guān)鍵詞:
變頻器應(yīng)用案例,變頻器解決方案
相關(guān)產(chǎn)品:
混沌的空氣、污濁的水源伴隨著現(xiàn)代人的生活。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)了生態(tài)環(huán)境的惡化。清潔能源替代化石能源迫在眉睫!伴隨著核能技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)已率先掌握第三代核能發(fā)電技術(shù),更安全、更可靠地利用核能發(fā)電得以保障。上海阿波羅機(jī)械股份有限公司,是一家致力于開(kāi)拓高端泵產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè),擁有國(guó)家核安全局頒發(fā)的《民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)/制造許可證》,公司現(xiàn)已成為專(zhuān)業(yè)化、集約化的核電產(chǎn)品集成供應(yīng)商,是我國(guó)主要核電設(shè)備生產(chǎn)廠家之一,也是上海市核電配套設(shè)備生產(chǎn)的重要基地之一。
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2013年底,阿波羅機(jī)械計(jì)劃建設(shè)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電主給水泵專(zhuān)用試驗(yàn)站。此前,阿波羅機(jī)械試驗(yàn)站已經(jīng)使用了我們1臺(tái)4000kW高壓變頻器,幾年的穩(wěn)定運(yùn)行,堅(jiān)定了我們的信心,所以我們積極參與了該水泵站的12000kW變頻器系統(tǒng)的競(jìng)標(biāo)。
如果該試驗(yàn)站建成,將是國(guó)際上第一次實(shí)現(xiàn)在水泵廠對(duì)許多核電水泵進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試,開(kāi)創(chuàng)國(guó)際先例。該項(xiàng)目對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng)作出特殊要求:
1)變頻器不僅需要具有12000kW長(zhǎng)期運(yùn)行能力,而且需要10kV、6.6kV、6kV均可使用;
2)考慮水泵一定的破壞性試驗(yàn)工作,具有一定的過(guò)載能力;
3)水泵需要做長(zhǎng)期的耐久試驗(yàn),考慮試驗(yàn)節(jié)能需要,變頻器必須具有無(wú)痕切換工頻能力(客戶(hù)電網(wǎng)總?cè)萘恐挥?6000kVA),所以要求切換時(shí)電流不能有一點(diǎn)沖擊。
項(xiàng)目系統(tǒng)方案
根據(jù)客戶(hù)招標(biāo)要求,結(jié)合公司技術(shù)優(yōu)勢(shì),我們?yōu)橛脩?hù)提供1套完備的高壓變頻器系統(tǒng)解決方案。該方案以變頻器為主體,外配客戶(hù)工頻旁路部分,客戶(hù)電機(jī)選擇的切換部分,以及現(xiàn)場(chǎng)電力監(jiān)視部分。
電源部分:電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)35kV,出線(xiàn)10kV,容量為16000kVA。
變頻部分:是整個(gè)系統(tǒng)的核心,采用單元級(jí)聯(lián)式結(jié)構(gòu)。保證單元可靠散熱,單元采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的熱管散熱器,此種熱管散熱器大大提高了單位散熱面積,確保滿(mǎn)載甚至過(guò)載情況下的有效散熱。
旁路部分:是將負(fù)載從變頻拖動(dòng)狀態(tài)切換到工頻拖動(dòng)狀態(tài),QF1、QF3具有電機(jī)綜合保護(hù)裝置,確保工頻狀態(tài)下電機(jī)可靠保護(hù);長(zhǎng)期工頻滿(mǎn)載運(yùn)行測(cè)試可以為客戶(hù)節(jié)省288度/小時(shí)電能,減少了測(cè)試成本。
切換部分及現(xiàn)場(chǎng)電力檢測(cè)部分:客戶(hù)根據(jù)自己的實(shí)際要求,選擇拖動(dòng)負(fù)載類(lèi)型;由于在6kV或是6.6kV狀態(tài)下需要監(jiān)視M2負(fù)載的電流、功率,所以增加了此處電力監(jiān)視部分。
拿到我們的方案后,阿波羅組織了一批行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)證分析方案可行性,并要求我們現(xiàn)場(chǎng)對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)答疑??蛻?hù)方的十幾名專(zhuān)家針對(duì)項(xiàng)目要求、系統(tǒng)方案,提出了許多專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。我方人員均對(duì)之詳細(xì)描述、系統(tǒng)分析,給予客戶(hù)滿(mǎn)意的回答。因?yàn)楹穗娦袠I(yè)的特殊性,不是什么時(shí)間都可以申請(qǐng)專(zhuān)家組驗(yàn)收,所以為了能更早地使水泵試驗(yàn)通過(guò)驗(yàn)收,要求我們變頻器必須滿(mǎn)足3個(gè)月內(nèi)交貨。
圖1 變頻器系統(tǒng)方案圖
公司從采購(gòu)、SMT、生產(chǎn),到各類(lèi)環(huán)節(jié)測(cè)試都為該項(xiàng)目開(kāi)啟綠色通道,以該項(xiàng)目為先。經(jīng)過(guò)公司各部門(mén)共同努力,按時(shí)通知客戶(hù)工廠完成產(chǎn)品相應(yīng)的驗(yàn)收
工作。其中主要的兩個(gè)項(xiàng)目客戶(hù)非常滿(mǎn)意:
1)變頻器滿(mǎn)電流運(yùn)行,各個(gè)單元溫升均滿(mǎn)足客戶(hù)要求;
2)無(wú)痕切換時(shí),切換電流無(wú)明顯波動(dòng),實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)痕。
執(zhí)行第一次任務(wù),見(jiàn)證國(guó)內(nèi)首套輔助給水泵通過(guò)驗(yàn)收
設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)土建已經(jīng)完成,設(shè)備的安裝、接線(xiàn)、高壓電都是按時(shí)完成。項(xiàng)目進(jìn)入最后的關(guān)鍵試車(chē)階段。整套系統(tǒng)接到的第一個(gè)任務(wù)是首臺(tái)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首套輔助給水汽動(dòng)泵組,此項(xiàng)目為客戶(hù)公司年度重點(diǎn)項(xiàng)目之一。試驗(yàn)方案分兩步:靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。所謂靜態(tài)測(cè)試就是系統(tǒng)中的所有設(shè)備通低壓控制電源,不通高壓電源,測(cè)試靜態(tài)下系統(tǒng)所有參數(shù)邏輯的正確性。動(dòng)態(tài)測(cè)試,負(fù)載拖動(dòng)的情況下測(cè)試各環(huán)節(jié)機(jī)械以及電氣性能。
客戶(hù)技術(shù)人員和我方技術(shù)人員從靜態(tài)調(diào)試開(kāi)始,每個(gè)信號(hào)、每個(gè)細(xì)節(jié)認(rèn)認(rèn)真真地校對(duì),檢查各輔助設(shè)備的數(shù)據(jù)運(yùn)行情況。到高壓動(dòng)態(tài)測(cè)試,現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)變頻器的實(shí)時(shí)電流、功率,水泵的壓力、溫升等關(guān)鍵信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)。通過(guò)變頻器調(diào)速測(cè)試水泵在不同壓力情況下相關(guān)的數(shù)據(jù)。整套水泵組測(cè)試進(jìn)行到深夜,但是過(guò)程非常順利,變頻器檢測(cè)的各項(xiàng)參數(shù)與用戶(hù)的精密儀器檢測(cè)的數(shù)值基本吻合,對(duì)于變頻器優(yōu)異表現(xiàn)客戶(hù)給予充分的肯定。
2014年7月2日,在上海阿波羅機(jī)械股份有限公司成功驗(yàn)收首臺(tái)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輔助給水泵組。該產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,對(duì)推動(dòng)我國(guó)核電站關(guān)鍵核心設(shè)備的自主化、國(guó)產(chǎn)化具有重要意義,徹底打破了國(guó)外廠家壟斷的局面。
圖2 高壓變頻器室
穩(wěn)定的變頻拖動(dòng)系統(tǒng)助力水泵驗(yàn)收成功
成功完成第一次任務(wù)后,高壓變頻器又完成了許多次測(cè)試任務(wù)。阿波羅機(jī)械技術(shù)負(fù)責(zé)人告知主給水泵組將于黃金周期間測(cè)試,該項(xiàng)目為阿波羅機(jī)械這兩年中最大的項(xiàng)目,也是關(guān)系到核電產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化重要技術(shù)突破的重要關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。由于核電行業(yè)的特殊性,如果此階段不能按時(shí)完成測(cè)試,通過(guò)鑒定,那么該項(xiàng)目就要被延遲到明年才能進(jìn)行,這樣造成的損失將無(wú)法估量。希望我方技術(shù)人員一同參與水泵的測(cè)試。公司領(lǐng)導(dǎo)得知此事后,高度重視,要求項(xiàng)目組選派技術(shù)骨干參與配合阿波羅機(jī)械此次項(xiàng)目測(cè)試。
該主水泵組有2臺(tái)泵組成,1臺(tái)為主給水前置泵,1臺(tái)為壓力級(jí)主給水泵。實(shí)際工作時(shí),2臺(tái)泵同時(shí)裝在1臺(tái)電機(jī)的兩側(cè),1臺(tái)泵的總功率大于12000kW。按照水泵測(cè)試組要求,首先對(duì)2臺(tái)水泵分開(kāi)測(cè)試,將每臺(tái)水泵的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并作詳細(xì)紀(jì)錄。水泵組合后的功率大于變頻器額定功率,長(zhǎng)期運(yùn)行必須切換到工頻狀態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)水泵組拖到50Hz運(yùn)行后,所有管道,水壓均已在正常范圍內(nèi),測(cè)試功率已經(jīng)超出額定功率。通過(guò)我方提供的上位機(jī)系統(tǒng),發(fā)出無(wú)痕切換命令,變頻器在1秒內(nèi)鎖定電網(wǎng)相位與伏值,發(fā)出旁路命令,成功將負(fù)載拖到工頻狀態(tài)下,切換瞬間水泵壓力表與流量表幾乎沒(méi)有任何波動(dòng)。
圖3 變頻器啟動(dòng)及切換時(shí)電流
2014年10月17日23:32,歷史性的一刻,上海阿波羅機(jī)械股份有限公司成功完成了主給水泵組熱態(tài)試驗(yàn)和熱沖擊試驗(yàn),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核電行業(yè)專(zhuān)家組鑒定。這種破壞性試驗(yàn)在國(guó)際上任何一家水泵廠都是屬于首創(chuàng)。
2014年11月1日,受?chē)?guó)家能源局委托,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)在上海主持召開(kāi)了上海阿波羅機(jī)械股份有限公司——百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站主給水泵組樣機(jī)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)及試驗(yàn)回路系統(tǒng)的鑒定會(huì),項(xiàng)目成功獲得通過(guò)!
通過(guò)與阿波羅機(jī)械股份有限公司的合作,深刻體會(huì)到各行各業(yè)都在極力打造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)創(chuàng)造。新時(shí)達(dá)作為國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)企業(yè),以國(guó)家產(chǎn)業(yè)振興為己任,在電氣傳動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)自主創(chuàng)新,重點(diǎn)超越,推出一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)的產(chǎn)品與技術(shù),為中國(guó)制造貢獻(xiàn)力量。
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