專利名稱：防止電動機意外停機的工頻自動切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動機控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種防止電動機意外停機的工頻 自動切換裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國電廠鍋爐大功率輔機在運行中普遍存在耗能高的問題。國內(nèi)在已建機 組和新建機組的輔機大量應(yīng)用變頻調(diào)速器，一般只采用純變頻運行方式，使設(shè)備功耗降低、 運行效率提高、廠用電率降低，節(jié)能效果顯著。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將 工頻電源變換為不同頻率的電能控制裝置，它主要由兩部分電路構(gòu)成，一是主電路(整流 模塊、電解電容和逆變模塊)，二是控制電路(開關(guān)電源板、控制電路板)。CPU就安裝在控 制電路板上，變頻器的操作軟件燒錄在CPU上，同一型號的變頻器軟件是固定的。目前變頻 技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用用電設(shè)備上。由于變頻器設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件較多、發(fā)熱量大，在運行中發(fā)生故障的概率依然存 在，尤其在投產(chǎn)初期，故障相對較多，變頻器在發(fā)生故障后，為保護電動機和變頻器自身，必 須跳閘。但變頻器跳閘意味著整個拖動系統(tǒng)停止工作，造成機組的停機事故，造成很大的安 全威脅和嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了避免變頻故障后引起轉(zhuǎn)機停轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致發(fā)電機組跳閘事 故，提供一種防止電動設(shè)備意外停機的工頻自動切換裝置，采用硬件和軟件相結(jié)合的方法， 在變頻器跳閘后，進行一系列后續(xù)動作，使電動設(shè)備自動切換到工頻運行，使機組安全可靠 地正常運行。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的防止電動設(shè)備意外停機的工頻 自動切換裝置，包括變頻器，所述變頻器一端接電機，另一端通過斷路器連接母線，所述變 頻器與旁路斷路器并聯(lián)，并且所述變頻器所在支路兩端分別串接網(wǎng)側(cè)斷路器和電機側(cè)斷路
ο本發(fā)明的原理是本發(fā)明通過對現(xiàn)有設(shè)備改造，將常規(guī)設(shè)計的旁路刀閘改為旁路 開關(guān)，更改隔離刀閘為滿足需要的斷路器，并充分考慮設(shè)備運行特點，以適當(dāng)方式在程序控 制器內(nèi)進行程序編寫，計算及判斷變頻器故障后各斷路器和出口通風(fēng)擋板位置，精確控制 各設(shè)備之間制約關(guān)系，合理定位出口通風(fēng)擋板，統(tǒng)籌安全切換和可靠切換之時間局域。變頻 器運行時，出口通風(fēng)擋板置于最大流量開度，由變頻器通過改變電動機轉(zhuǎn)速來進行流量調(diào) 節(jié)；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障并停運時，CPU依據(jù)控制邏輯自動判斷，進行一系列動作斷開網(wǎng)側(cè) 斷路器和電機側(cè)斷路器，按照預(yù)先設(shè)定的當(dāng)前機組負荷與出口通風(fēng)擋板之間的對應(yīng)關(guān)系， 自動快速關(guān)閉出口通風(fēng)擋板，當(dāng)該擋板關(guān)閉至與設(shè)定值之偏差小于15%，同時判斷動作時 間已大于7秒后，閉合旁路斷路器，切換至旁路工頻運行，使設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，之后將流量控 制由出口通風(fēng)擋板進行控制，滿足機組需要，防止機組停運事故發(fā)生。
本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明與現(xiàn)有一般的變頻改造技術(shù)相比，增加了自動旁路的 切換，可以有效避免變頻器故障后設(shè)備的跳間，保證了機組的安全穩(wěn)定運行。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1為本發(fā)明的電路原理圖，圖2為本發(fā)明在切換過程中的參數(shù)變化曲線圖，圖3為本發(fā)明變頻器功能子組起步程序流程圖，圖4為本發(fā)明出口擋板自動控制原理圖，圖5為本發(fā)明變頻器旁路自動投入邏輯關(guān)系圖。
具體實施方式如圖1所示現(xiàn)代大型鍋爐都是雙送風(fēng)機(或雙引風(fēng)機及雙側(cè)一次風(fēng)機)并列運 行的，為6KV控制電機，以送風(fēng)機為例，分為A側(cè)送風(fēng)機Ma和B側(cè)送風(fēng)機Mb。防止風(fēng)機意外 停機的工頻自動切換裝置，包括變頻器la、Ib,變頻器Ia —端接A側(cè)送風(fēng)機電機Ma，另一端通 過斷路器QFa連接母線，變頻器Ia與旁路斷路器QFla并聯(lián)，并且變頻器Ia所在支路兩端分 別串接網(wǎng)側(cè)斷路器電機側(cè)斷路器QF3a。變頻器Ib—端接電機Mb，另一端通過斷路器 QFb連接母線，變頻器Ib與旁路斷路器QFlb并聯(lián)，并且變頻器Ib所在支路兩端分別串接網(wǎng) 側(cè)斷路器QF2b和電機側(cè)斷路器QF3b。變頻器la、lb、斷路器QFa、QFb為原有設(shè)備，新增加網(wǎng)側(cè)斷路器QF2a、QF2b、電機側(cè)斷 路器QF3a、QF3b、旁路斷路器QFla、QFlb。放置相應(yīng)設(shè)備電纜，控制邏輯回路需要針對所使用 的控制系統(tǒng)，在其內(nèi)部具體完成?？刂七^程參見圖3、圖4、圖5。上述6KV發(fā)電機組在實際施工及程序編譯完成后，進行靜態(tài)試驗，模擬實際運行 過程，順序啟動轉(zhuǎn)機，模擬不同負荷工況下的條件，投入旁路聯(lián)鎖，在穩(wěn)態(tài)時切除變頻器 Ia,聯(lián)鎖控制立即動作，斷開網(wǎng)側(cè)斷路器QF2a和電機側(cè)斷路器QF3a，關(guān)閉出口通風(fēng)擋板至 23. 3%后，閉合旁路斷路器QFla，切換到旁路運行，風(fēng)機風(fēng)量控制穩(wěn)定，波動在合理安全范 圍之內(nèi)，完全滿足需要。本裝置投入正式運行后，曾發(fā)生因送風(fēng)機變頻故障，當(dāng)時發(fā)電機組負荷369麗，B 送風(fēng)機變頻器Ib模塊因溫度高跳閘，各設(shè)備立即按照預(yù)定程序執(zhí)行，變頻器Ib跳閘后B側(cè) 風(fēng)機出口擋板立即從85%關(guān)閉至23. 3%，自動調(diào)節(jié)使A側(cè)送風(fēng)機Ma變頻由22Hz增加至 29. 02Hz，之后B側(cè)旁路斷路器QFlb閉合，B側(cè)送風(fēng)機Mb切換至工頻運行。在此過程中，鍋 爐爐膛壓力波動范圍為_189Pa 241Pa (停爐保護動作值是-2500Pa 2500Pa)，機組負荷 穩(wěn)定，效果圖如圖2所示。其后送、引風(fēng)機又多次因變頻器故障進行自動切換，全部動作正 確，未發(fā)生故障跳機事故。實踐證明，該裝置是成熟可靠的。發(fā)電機組在每次機組跳閘后，統(tǒng)計重新啟動和跳閘所造成的電量損失，其直接經(jīng) 濟損失約為150萬元以上。如果再考慮機組跳閘所造成的設(shè)備壽命減少，以及對于電網(wǎng)安 全的影響和調(diào)度對公司的信譽評價，其影響更大。因此這項技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會 效益將是巨大的。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以
4理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
防止發(fā)電機組意外停機的工頻自動切換裝置，包括變頻器，所述變頻器一端接電機，另一端通過斷路器連接母線，其特征在于所述變頻器與一旁路斷路器并聯(lián)，并且所述變頻器所在支路兩端分別串接網(wǎng)側(cè)斷路器和電機側(cè)斷路器。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)電機控制領(lǐng)域，涉及一種防止發(fā)電機組意外停機的工頻自動切換裝置，包括變頻器，變頻器一端接電機，另一端通過斷路器連接母線，變頻器與旁路斷路器并聯(lián)，并且變頻器所在支路兩端分別串接網(wǎng)側(cè)斷路器和電機側(cè)斷路器。變頻器運行時，由變頻器通過改變電動機轉(zhuǎn)速來進行流量調(diào)節(jié)；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障并停運時，CPU自動判斷，進行一系列動作斷開網(wǎng)側(cè)斷路器和電機側(cè)斷路器，按照預(yù)先設(shè)定的當(dāng)前機組負荷與出口通風(fēng)擋板之間的對應(yīng)關(guān)系，自動快速關(guān)閉出口通風(fēng)擋板，當(dāng)該擋板關(guān)閉至與設(shè)定值之偏差小于15％，同時判斷動作時間已大于7秒后，閉合旁路斷路器，切換至旁路工頻運行，使設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。
文檔編號H02J9/06GK101951017SQ201010258138
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者唐堅, 張永, 曾大軍, 王來靖, 胡林, 胡珺, 薛春航, 郝紅亮, 陳俊財, 顏綱要, 黃慧民 申請人:蚌埠市禹源環(huán)?？萍加邢薰?br>