一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于电机控制技术领域，具体涉及一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法。本发明专利技术包括第一循泵和第二循泵，所述第二循泵与第一循泵的结构和功能相同，所述第一循泵依次通过及第一循泵变频器出线断路器、第一循泵变频器、第一循泵变频器进线断路器、第一循泵上游断路器与供电母线连接，第一辅助油泵向第一循泵齿轮箱提供循泵启、停及切换期间的润滑油；第一高压油泵向第一循泵的轴瓦提供高压油，在循泵启、停及切换过程中托起转子形成油膜，保证循泵的安全运行；循泵出口管道与第一循泵进水电动阀连接向辅助冷却水系统供水。本发明专利技术能够实现循环水泵由工频向变频运行模式的在线快速切换，无需停运循环水泵、不影响机组功率。影响机组功率。影响机组功率。

【技术实现步骤摘要】
一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法


[0001]本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法。

技术介绍

[0002]各类电厂中的循环水泵(以下简称：循泵)主要用于向常规岛凝汽器提供冷却汽轮机中做功后的乏汽所需的循环冷却水，保证机组的正常热力循环。对于我国的许多电厂，尤其是北方厂址的电厂，由于冬季、夏季海水温差较大，冬季时海水温度较低，如果循环水量恒定不变，将会出现凝结水过冷导致其溶解氧含量过高导致二回路设备的腐蚀加快及凝汽器真空度过高导致汽轮机振动异常等影响。为避免这种情况，有必要根据不同的工况对循泵的转速进行调节，从而改变循环水的流量。目前国内已有核电厂对大功率循泵电机(不低于5000KW)首次采用了先进的变频调速技术实现了对循环水流量在线平稳调节，为保证系统运行可靠性，循泵电机配置方式为“变频器+工频旁路”，可以在冬季降低循泵转速以减少循环水量，循泵可以在变频器故障或变频运行不具有经济性时切换至工频旁路继续运行。然而，在变频调速技术的实际应用中，当冬季海水温度降低、需将循泵从“工频运行模式”切换为“变频运行模式”时，目前无法在线切换。如要切换，需先将机组大幅度预降功率，再手动先将循泵在“工频运行模式”停运，断开变频器旁路开关并合上变频器进、出口开关，然后再将循泵在变频运行模式下重新启动、机组升负荷至切换前的功率水平；此外，如变频器因故障退出运行，当故障修复可以重新投入运行时，同样必须先将循泵在工频运行模式停运、机组大幅降功率才能切换至变频运行模式。/>[0003]针对现有循泵工频运行模式转变频运行模式不能在线切换问题，提供了一种循环水泵在线由工频向变频运行模式切换的控制方法，可以实现冬季海水温度低需降低循环水流量或变频器故障修复后、可恢复变频运行时在线“一键切换”为变频运行模式。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题：提供一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法，能够实现循环水泵由工频向变频运行模式的在线快速切换，无需停运循环水泵、不影响机组功率。
[0005]本专利技术采用的技术方案：
[0006]一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统，包括第一循泵和第二循泵，所述第二循泵与第一循泵的结构和功能相同，所述第一循泵依次通过及第一循泵变频器出线断路器、第一循泵变频器、第一循泵变频器进线断路器、第一循泵上游断路器与供电母线连接，第一辅助油泵向第一循泵齿轮箱提供循泵启、停及切换期间的润滑油；第一高压油泵向第一循泵的轴瓦提供高压油，在循泵启、停及切换过程中托起转子形成油膜，保证循泵的安全运行；循泵出口管道与第一循泵至SEN系统进水电动阀连接向辅助冷却水系统供水。
[0007]所述第一循泵直接通过第一循泵变频器旁路断路器、第一循泵上游断路器与供电
母线连接。
[0008]一种循环水泵运行模式在线切换的系统的切换方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：确认初始状态，确认第一循泵是否能够手动切换，若不能，则进行步骤二；
[0010]步骤二：变频器向切换模块发送由工频向变频运行模式切换指令；
[0011]步骤三：执行变频器切换前工艺系统的操作
[0012]步骤四：执行变频器由工频向变频运行模式的电气切换；
[0013]步骤五：若第一循泵变频器进线断路器、第一循泵变频器出线断路器均处于“合闸”位置且变频器在“变频运行”模式，则判为切换成功，进入步骤六；否则判为切换失败，进入步骤七；
[0014]步骤六：工艺系统状态恢复；
[0015]步骤七：将变频器回切至“工频”运行模式；
[0016]步骤八：第一循泵回路的“分闸”、“分闸”任一状态与“合闸”存在，则回切成功，进入步骤九；
[0017]若第一循泵回路的“分闸”、“分闸”任一状态与“分闸”存在，则回切失败，进入步骤十。
[0018]步骤九：回切至“工频”运行模式后状态恢复：变频器重新加载至“工频”模式运行；第一辅助油泵及第一高压油泵运行90秒后自动停运；加载完成并确认系统无异常后，操纵员开启第一电动阀；回切过程结束；
[0019]步骤十：停运循泵：
[0020]向第一循泵上游断路器发出“分闸”指令，第一循泵停运，切换失败。
[0021]所述第一循泵若能手动切换，需同时满足以下条件：第一循泵工频运行中；第一循泵上游断路器处于“合闸”状态；第一循泵变频器旁路断路器处于“远控”、“工作位”、“合闸”状态；第一循泵变频器处于“远控”模式且无故障报警；第一循泵变频器进线断路器、第一循泵变频器出线断路器均处于“远控”、“工作位”、“分闸”状态第一辅助油泵及第一高压油泵处于“停运”、“备用”状态；第二循泵运行中；第二电动阀处于“全开”状态；第一电动阀处于“全开”、“远控”“自动”状态。
[0022]所述步骤三具体包括：步骤二中所述指令触发后，第一电动阀接到关闭指令后开始关闭；第一电动阀全关到位后，第一辅助油泵和第一高压油泵发出启动运行90秒指令。
[0023]所述步骤三具体包括：步骤三执行完毕后，系统触发10秒“工频切变频”运行模式指令，发出“工频切变频”运行模式指令的时间计为第0s；第0s：向第一循泵变频器旁路断路器发出“分闸”指令并保持5秒；向第一循泵变频器发出90秒切换至50Hz运行信号指令；第2s：第一循泵变频器旁路断路器分闸到位后，向第一循泵变频器进线断路器发出“合闸”指令；第4.5秒：向第一循泵变频器出线断路器发出“合闸”指令；
[0024]所述步骤六具体包括：第一循泵变频器进行60秒快速加载至满功率50Hz运行；第一辅助油泵及第一高压油泵运行90秒后自动停运；确认系统无异常后，操纵员开启第一电动阀；切换过程结束。
[0025]所述步骤七具体包括：第6s：触发“分闸”和“分闸”指令；第6～8s之间：接收到第一循泵变频器进线断路器、第一循泵变频器出线断路器的“分闸”、“分闸”状态后，向第一循泵变频器旁路断路器发出“合闸”指令。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0027](1)本专利技术提供一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法，在循环水泵正常运行工况下，由工频(旁路)运行模式一键切换至变频运行模式运行的方法，实现了循泵在循环水温度较低时保持低频运行，达到了降低功耗、提高经济性的目标；
[0028](2)本专利技术提供一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法，提供了通过综合考虑实测电机残压衰减曲线和工艺系统循泵停运时的循环水流量衰减曲线来确定循泵由变频运行模式切换至工频运行的切换时机为变频器进线断路器及出现断路器全断开后4.5秒，切换过程中既保证了循泵电机的运行安全，又保证了循环水流量不发生明显变化；
[0029](3)本专利技术提供一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统及方法，引入了一种基于变频双开关位置叠加变频器运行状态的循泵切换不成功判据，提高了循泵切换状态判断的准确性；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循泵在线由工频切换至变频运行模式的系统，其特征在于，包括第一循泵(6)和第二循泵(12)，所述第二循泵(12)与第一循泵(6)的结构和功能相同，所述第一循泵(6)依次通过及第一循泵变频器出线断路器(3)、第一循泵变频器(5)、第一循泵变频器进线断路器(2)、第一循泵上游断路器(1)与供电母线连接，第一辅助油泵(13)向第一循泵(6)齿轮箱提供循泵启、停及切换期间的润滑油；第一高压油泵(14)向第一循泵(6)的轴瓦提供高压油，在循泵启、停及切换过程中托起转子形成油膜，保证循泵的安全运行；循泵出口管道与第一循泵至SEN系统进水电动阀(15)连接向辅助冷却水系统供水。2.根据权利要求1所述的循环水泵运行模式在线切换的系统，其特征在于，所述第一循泵(6)直接通过第一循泵变频器旁路断路器(4)、第一循泵上游断路器(1)与供电母线连接。3.基于权利要求2所述的一种循环水泵运行模式在线切换的系统的切换方法其特征在于，包括如下步骤：步骤一：确认初始状态，确认第一循泵(6)是否能够手动切换，若不能，则进行步骤二；步骤二：变频器向切换模块发送由工频向变频运行模式切换指令；步骤三：执行变频器切换前工艺系统的操作步骤四：执行变频器由工频向变频运行模式的电气切换；步骤五：若第一循泵变频器进线断路器(2)、第一循泵变频器出线断路器(3)均处于“合闸”位置且变频器在“变频运行”模式，则判为切换成功，进入步骤六；否则判为切换失败，进入步骤七；步骤六：工艺系统状态恢复；步骤七：将变频器回切至“工频”运行模式；步骤八：第一循泵回路的“分闸”、“分闸”任一状态与“合闸”存在，则回切成功，进入步骤九；若第一循泵回路的“分闸”、“分闸”任一状态与“分闸”存在，则回切失败，进入步骤十。步骤九：回切至“工频”运行模式后状态恢复：变频器重新加载至“工频”模式运行；第一辅助油泵(13)及第一高压油泵(14)运行90秒后自动停运；加载完成并确认系统无异常后，操纵员开启第一电动阀(15)；回切过程结束；步骤十：停运循泵：向第一循泵上游断路器(1)发出“分闸”指令，第一循泵停运，切换失败。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅建军，万玉晶，杨锡宏，王东阳，冯欣，郭鸿培，滕涛，王声学，姚广南，贾岩，
申请(专利权)人：江苏核电有限公司，
类型：发明
国别省市：