铜陵国电发电有限公司

2026-07-23 11:18:48 1129

铜陵国电发电项目

火电空预器变频转工频控制柜落地案例

一、项目基础信息

项目名称:铜陵国电发电有限公司回转式空预器传动自控改造项目配套设备:空预器变频自动转工频一体化控制柜

供货厂家:石家庄德兰电气设备有限公司

适用机组:火力发电机组回转式空气预热器主、辅驱动电机成套控制现场控制柜调试

二、项目改造背景

铜陵国电原有空预器控制方案采用纯变频运行模式,存在一定的不稳定因素:
  1. 变频器一旦过热、故障跳闸,空预器直接停运,易触发锅炉侧联锁减负荷,影响机组稳定发电效率。

  2. 本次改造需求为:新增变频软启动 + 工频旁路自动切换成套控制柜,实现低速平稳启动、额定转速后无扰切工频长期运行,规避变频器长期满载损耗,同步接入电厂 DCS 远程监控系统,满足火电机组安全联锁规范。

三、德兰电气定制控制柜核心方案配置

1. 硬件成套配置

  • 控制核心:工业 PLC 逻辑控制器,内置空预器专属变频 - 工频切换程序

  • 功率单元:重载型工业变频器,适配空预器大转矩启动工况

  • 一次回路:变频接触器、工频旁路互锁接触器、主辅电机独立分断开关

  • 操作面板:就地启停按钮、频率数显、运行 / 故障指示灯、急停按钮

  • 信号采集:4-20mA 转速反馈、过流 / 过热 / 卡涩故障信号,支持 DCS 硬接线上传

  • 柜体标准:加厚冷轧落地柜体,IP56 防护,柜顶强制散热风机适配锅炉房高温环境

2. 核心自控运行逻辑(火电专用)

  1. 就地 / DCS 发出启动指令,变频器 0Hz 平缓升速,60 秒升至 50Hz 额定转速,稳定延时 10 秒;

  2. 系统校验电压、相位同步后,先分断变频回路,0.5s 内闭合工频旁路,完成无扰切换;

  3. 正常生产全程工频驱动,变频器退出待机,大幅降低功率器件老化速度;

  4. 主电机故障自动联锁启动辅电机,辅电机同步执行变频启动切工频流程;

  5. 空预器转子卡涩、电机过载、变频器过热时,声光就地报警并上传中控 DCS。

四、产品核心技术优势

1. 互锁无扰切换,杜绝冲击与短路风险

变频、工频接触器设置纯机械 + 电气双重互锁,杜绝两路电源同时合闸短路;内置锁相同步判断程序,切换瞬间电流控制在 1.5 倍额定以内,不会对厂用电母线造成冲击,满足火电厂厂用电稳定标准。

2. 变频只负责启动,延长变频器使用寿命

区别全程变频运行方案,本套控制柜仅在启动阶段投入变频器,设备正常发电时段完全脱离功率单元,避免 24 小时满载发热,变频器维护周期延长 3 倍,大幅降低电厂备品备件采购成本。

3. 主辅电机双冗余联锁,保障机组不停机

一柜集成主、辅两套独立驱动控制回路,任意一路电机、回路故障,系统自动切换备用驱动,不会造成空预器停转,规避锅炉排烟温度超标、机组降负荷等经济损失,符合火力发电厂安全运行规程。

4. 高温锅炉房专用柜体散热设计

锅炉房常年高温、多粉尘环境,柜体加厚钣金、顶部大流量散热风道,内部元器件分区隔离,变频器单独独立散热腔,粉尘不易堆积,减少过热跳闸故障。

5. 无缝对接电厂 DCS 远程系统

预留标准无源干接点信号:运行反馈、故障报警、转速模拟量、启停指令,无需额外加装转换模块,直接接入电厂原有分散控制系统,中控室可全程监控空预器运行状态,实现无人值守远程管控。

五、项目落地实施效果

  1. 启动冲击电流大幅下降,电机、减速机振动磨损明显减少,年度检修频次降低;

  2. 变频器故障停机风险基本消除,改造后连续稳定运行多年,未出现空预器联锁停运事件;

  3. 就地面板直观显示运行参数,故障代码精准定位,运维人员排查故障时长缩短 70%;

  4. 整套成套设备出厂完成满载模拟切换测试,现场仅需对接一次电源与 DCS 信号线,3 天完成单台空预器调试投运,缩短机组停机改造工期。

六、同行业可复制适用场景

本款空预器变频转工频控制柜方案通用各类火力发电、自备电厂回转式空预器改造项目,同类落地案例包含:国电谏壁发电、越南台塑钢铁自备电厂锅炉辅机自控成套,可根据机组容量、主辅电机功率一对一非标调整程序与一次回路容量。