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[摘 要] 本文介绍了某电厂2×350MW机组在引风机变频改造过程中，热控控制策略的形成过程中需要考虑的因素，给出了一种可靠的控制策略，为其他电厂高压风机变频改造控制策略的设计和应用方面提供了经验借鉴。
[关键词] 控制方案 变频 工频 引风机
0．前言
随着电力行业改革的不断深化，电力企业逐步由生产型向经营型转变，由高耗能向节约型企业发展，在电厂中高压电机是主要耗能设备，高压变频技术因其调节性能优良、节能效果好等因素，正逐渐被广泛应用在电厂中风机、水泵等的流量调节中。
1.控制方案设计过程中要考虑的问题
目前，多家电厂在已建机组和新建机组引风机上应用变频调速器。节能效果显著，但有些改造项目出现新的问题：变频切换过程中引风压发生大幅波动；变频切工频时；引风机电机轴承过热、损坏；RB时造成变频器过负荷致机组MFT动作，严重影响了机组的安全、经济运行。为此在引风机变频改造设计时，必须充分考虑这些问题。
1.1变频切工频时引风压波动威胁机组安全
在变频器切工频后，风机出力突然增加，会造成引风压突然增大，既而进入炉膛的燃料量就会有大的扰动，可能造成机组过热器超温、超压，风压增大导致送入炉膛的燃料增加，破坏风煤比的配置，造成燃烧不完全而威胁机组安全。切换过程中，存在着变频器调节和挡板调节的配合问题，以及变频器和挡板的动作特性差异，变频器在调节速度上没有挡板快，在快速动作中容易造成变频器过流跳闸，从而威胁机组的安全，这一点要充分考虑。
1．2变频切工频时的ＲＢ问题
变频器在故障情况下将自动切为工频运行，RB逻辑设计时需要考虑几种情况：在变频切工频成功情况下，不能因为切换过程中变频信号消失、工频信号未回误发RB；在切换失败情况下，能够正常触发RB；另外，在风机运行过程中引风机其他保护动作跳闸引风机时，必须马上触发RB,而不能有延时。
1．3变频器跳闸时的MFT判断
电机变频改造后，增加了变频器输入输出开关和旁路开关，判断风机不运行时除了6KV工频开关外，还需要判断变频器和旁路开关的状态，以防止工频开关在合闸位而变频器不运行或者旁路开关没有合闸，导致风机实际没有运行。在逻辑设计中，还要充分考虑变频切工频过程中状态信号的延时时间，不能因为延时设计错误而导致信号误发。
1.4引风机出口门关闭时间问题
在许多电厂中，引风机的入口导叶和出口门设计为电动门，挡板关闭时间过长，为了防止一台风机跳闸后运行风机倒风，加大变频器的负载，保证引风压在MFT动作值之上，需要將出口门快速关闭，变频切工频时引风机电机在进、出口门有较大开度情况下带载启动不允许。因此，在事故工况下，变频切工频要等入口门全关，需要较长时间，无法保证引风压在MFT动作定值之上，无法确保锅炉的安全运行。
1.5风机变频切工频过程中的投油稳燃问题
变频切工频时，主要对风压扰动较大，此时投油助燃能有效防止炉膛燃烧的恶化，有利于机组的稳定。
2．改造项目介绍
某厂在变频改造中设计了旁路开关（如图1所示），当变频器本身故障时，可自动切换到旁路运行，当切换旁路不成功时，跳闸工频开关，并且为了防止引风机跳闸后引风从跳闸的风机中倒风，保证引风压稳定，将引风机出口门由原来的电动门改为能快速关闭的气动门，这样可以有效避免引风压降低，保证机组继续安全运行。电机电源回路的判断和切换都由PLC完成，DCS只控制风压和判断电机相关开关的状态，进行RB和MFT逻辑的判断，同时变频切工频时要投油。投油是为了防止引风压波动造成炉膛燃烧不稳，提高炉膛的抗干扰能力。
3．引风机变频改造控制策略方案介绍
2009年，某厂对1号机组进行了引风机的变频改造，在设计中，采取了完全不同的控制方式。变频切工频，要根据切换成功和不成功两种情况考虑控制策略，试验及实践证明，该控制方案能满足风机变频切工频成功和不成功时的控制需求。以下描述以A风机为例。
3.1变频切工频成功
变切工成功时，引风压变化为先降后升，然后再是振荡调整的过程。变频器跳闸后，引风压马上有一定幅度的下降，故障风机变频信号消失，A引风机变频器跳闸后，PLC联跳变频器进口、出口开关，确认变频器进口、出口开关断开后合工频旁路开关；DCS收到这些信号的状态反馈后发30秒脉冲超驰关A引风机入口导叶至40%，该脉冲时间的设定要根据现场入口挡板执行器动作时间设定，既能确保满足挡板从100%关至40%的时间，又能及时释放控制权，使运行能及时干预风机的控制。
3.2切换不成功
A工频旁路开关合闸反馈经5S判断还没有到来，或者A工频运行中工频旁路开关跳闸时，PLC联跳6kV工频开关。DCS接收到6kV工频开关分闸反馈后：超驰关A引风机入口导叶到零，延时6秒超驰关A引风机出口气动门。当其它RB条件同时满足时，RB发生。RB后的投油切粉逻辑以及其他自动调节逻辑维持不变。A变频指令进行50秒的超驰关闭，50秒后释放控制权，50秒的关闭指令通过平衡算法叠加到B变频器转速指令中。
3.3引风机MFT触发条件的设计
引风机变频改造后MFT的触发条件由工频开关非合位反馈改为：
1）A工频开关非合位
2）A工频旁路开关非合位和变频器不运行6秒延时相与
上述二者相或后输出用于A引风机跳闸MFT的触发条件。此条件中的延时时间要经过变频切工频试验来确定，在满足变频器切换时间的前提下，通过变切工试验，时间为5秒，我们考虑DCS的扫描时间，将其确定为6秒。
4．变频切工频实例
变切工以及RB试验，具体试验结果如下：
4.12009年1月23号，1号机组在290MW负荷下进行了引风机变频切工频试验。
在A引风机变频器切工频前，引风母管压力定值4.45Kpa，两台引风机均变频自动运行。变频器打闸后，变频切换为工频运行，同时B引风机变频根据风压和设定值的偏差自动调节。B层小油枪和AB层大油枪自动投入稳燃。在整个过程中，B引风机变频器，各项指标参数在允许范围内，风压波动较小。
4.2同一天，手动将A引风机6KV开关打闸，进行RB试验。
试验前引风母管压力定值4.45Kpa，两台引风机均变频自动运行。A引风机RB后，A引风机入口挡板由100%开度关至0，出口气动门快速关闭，A变频器指令超驰关50秒后降为760转，同时B引风机变频器发指令极力挽救引风压，RB过程中的切粉投油动作和变频改造前一致，1分36秒后RB结束。在整个过程中，引风与炉膛差压小于定值。
从两次的调节过程中，可以看到，变频器的跟踪速率比较慢，在指令快速变化的时候，变频器实际转速不能很快跟踪指令的变化，没有挡板调节及时。
5．结束语
通过不同负荷下的变频切工频以及RB试验，结果表明引风机变频控制方案挖不去阿伯能满足变频器故障下的控制需求，保障了机组的安全运行并降低了厂用电率，节约了能源。同时通过对此控制策略的介绍，为其他电厂同类型风机的变频改造提供更宽广的思路，使变频改造过程可以少走弯路，更快更好的完成火力发电厂生产过程中节能降耗的目标。
参 考 文 献
[1]周蓓.《变频调速在电厂中的节能应用》.《安庆科技》.04年第1期。
[2]王振铭.《从节能、环保角度谈发展热电联产的重大意义》.《电力技术经济》.02年5期。
[3]荷小耐、皮华忠.《火电厂节能浅析》.《江西能源》.05年第4期。
作者简介:姓名：王志.性别：男.出生日期：1982.11.05.毕业日期：2005.07.01.毕业学校：长春工业大学.工作单位：大唐长春第三热电厂.目前从事工作：火力发电厂继电保护.邮编：130103
[关键词] 控制方案 变频 工频 引风机
0．前言
随着电力行业改革的不断深化，电力企业逐步由生产型向经营型转变，由高耗能向节约型企业发展，在电厂中高压电机是主要耗能设备，高压变频技术因其调节性能优良、节能效果好等因素，正逐渐被广泛应用在电厂中风机、水泵等的流量调节中。
1.控制方案设计过程中要考虑的问题
目前，多家电厂在已建机组和新建机组引风机上应用变频调速器。节能效果显著，但有些改造项目出现新的问题：变频切换过程中引风压发生大幅波动；变频切工频时；引风机电机轴承过热、损坏；RB时造成变频器过负荷致机组MFT动作，严重影响了机组的安全、经济运行。为此在引风机变频改造设计时，必须充分考虑这些问题。
1.1变频切工频时引风压波动威胁机组安全
在变频器切工频后，风机出力突然增加，会造成引风压突然增大，既而进入炉膛的燃料量就会有大的扰动，可能造成机组过热器超温、超压，风压增大导致送入炉膛的燃料增加，破坏风煤比的配置，造成燃烧不完全而威胁机组安全。切换过程中，存在着变频器调节和挡板调节的配合问题，以及变频器和挡板的动作特性差异，变频器在调节速度上没有挡板快，在快速动作中容易造成变频器过流跳闸，从而威胁机组的安全，这一点要充分考虑。
1．2变频切工频时的ＲＢ问题
变频器在故障情况下将自动切为工频运行，RB逻辑设计时需要考虑几种情况：在变频切工频成功情况下，不能因为切换过程中变频信号消失、工频信号未回误发RB；在切换失败情况下，能够正常触发RB；另外，在风机运行过程中引风机其他保护动作跳闸引风机时，必须马上触发RB,而不能有延时。
1．3变频器跳闸时的MFT判断
电机变频改造后，增加了变频器输入输出开关和旁路开关，判断风机不运行时除了6KV工频开关外，还需要判断变频器和旁路开关的状态，以防止工频开关在合闸位而变频器不运行或者旁路开关没有合闸，导致风机实际没有运行。在逻辑设计中，还要充分考虑变频切工频过程中状态信号的延时时间，不能因为延时设计错误而导致信号误发。
1.4引风机出口门关闭时间问题
在许多电厂中，引风机的入口导叶和出口门设计为电动门，挡板关闭时间过长，为了防止一台风机跳闸后运行风机倒风，加大变频器的负载，保证引风压在MFT动作值之上，需要將出口门快速关闭，变频切工频时引风机电机在进、出口门有较大开度情况下带载启动不允许。因此，在事故工况下，变频切工频要等入口门全关，需要较长时间，无法保证引风压在MFT动作定值之上，无法确保锅炉的安全运行。
1.5风机变频切工频过程中的投油稳燃问题
变频切工频时，主要对风压扰动较大，此时投油助燃能有效防止炉膛燃烧的恶化，有利于机组的稳定。
2．改造项目介绍
某厂在变频改造中设计了旁路开关（如图1所示），当变频器本身故障时，可自动切换到旁路运行，当切换旁路不成功时，跳闸工频开关，并且为了防止引风机跳闸后引风从跳闸的风机中倒风，保证引风压稳定，将引风机出口门由原来的电动门改为能快速关闭的气动门，这样可以有效避免引风压降低，保证机组继续安全运行。电机电源回路的判断和切换都由PLC完成，DCS只控制风压和判断电机相关开关的状态，进行RB和MFT逻辑的判断，同时变频切工频时要投油。投油是为了防止引风压波动造成炉膛燃烧不稳，提高炉膛的抗干扰能力。
3．引风机变频改造控制策略方案介绍
2009年，某厂对1号机组进行了引风机的变频改造，在设计中，采取了完全不同的控制方式。变频切工频，要根据切换成功和不成功两种情况考虑控制策略，试验及实践证明，该控制方案能满足风机变频切工频成功和不成功时的控制需求。以下描述以A风机为例。
3.1变频切工频成功
变切工成功时，引风压变化为先降后升，然后再是振荡调整的过程。变频器跳闸后，引风压马上有一定幅度的下降，故障风机变频信号消失，A引风机变频器跳闸后，PLC联跳变频器进口、出口开关，确认变频器进口、出口开关断开后合工频旁路开关；DCS收到这些信号的状态反馈后发30秒脉冲超驰关A引风机入口导叶至40%，该脉冲时间的设定要根据现场入口挡板执行器动作时间设定，既能确保满足挡板从100%关至40%的时间，又能及时释放控制权，使运行能及时干预风机的控制。
3.2切换不成功
A工频旁路开关合闸反馈经5S判断还没有到来，或者A工频运行中工频旁路开关跳闸时，PLC联跳6kV工频开关。DCS接收到6kV工频开关分闸反馈后：超驰关A引风机入口导叶到零，延时6秒超驰关A引风机出口气动门。当其它RB条件同时满足时，RB发生。RB后的投油切粉逻辑以及其他自动调节逻辑维持不变。A变频指令进行50秒的超驰关闭，50秒后释放控制权，50秒的关闭指令通过平衡算法叠加到B变频器转速指令中。
3.3引风机MFT触发条件的设计
引风机变频改造后MFT的触发条件由工频开关非合位反馈改为：
1）A工频开关非合位
2）A工频旁路开关非合位和变频器不运行6秒延时相与
上述二者相或后输出用于A引风机跳闸MFT的触发条件。此条件中的延时时间要经过变频切工频试验来确定，在满足变频器切换时间的前提下，通过变切工试验，时间为5秒，我们考虑DCS的扫描时间，将其确定为6秒。
4．变频切工频实例
变切工以及RB试验，具体试验结果如下：
4.12009年1月23号，1号机组在290MW负荷下进行了引风机变频切工频试验。
在A引风机变频器切工频前，引风母管压力定值4.45Kpa，两台引风机均变频自动运行。变频器打闸后，变频切换为工频运行，同时B引风机变频根据风压和设定值的偏差自动调节。B层小油枪和AB层大油枪自动投入稳燃。在整个过程中，B引风机变频器，各项指标参数在允许范围内，风压波动较小。
4.2同一天，手动将A引风机6KV开关打闸，进行RB试验。
试验前引风母管压力定值4.45Kpa，两台引风机均变频自动运行。A引风机RB后，A引风机入口挡板由100%开度关至0，出口气动门快速关闭，A变频器指令超驰关50秒后降为760转，同时B引风机变频器发指令极力挽救引风压，RB过程中的切粉投油动作和变频改造前一致，1分36秒后RB结束。在整个过程中，引风与炉膛差压小于定值。
从两次的调节过程中，可以看到，变频器的跟踪速率比较慢，在指令快速变化的时候，变频器实际转速不能很快跟踪指令的变化，没有挡板调节及时。
5．结束语
通过不同负荷下的变频切工频以及RB试验，结果表明引风机变频控制方案挖不去阿伯能满足变频器故障下的控制需求，保障了机组的安全运行并降低了厂用电率，节约了能源。同时通过对此控制策略的介绍，为其他电厂同类型风机的变频改造提供更宽广的思路，使变频改造过程可以少走弯路，更快更好的完成火力发电厂生产过程中节能降耗的目标。
参 考 文 献
[1]周蓓.《变频调速在电厂中的节能应用》.《安庆科技》.04年第1期。
[2]王振铭.《从节能、环保角度谈发展热电联产的重大意义》.《电力技术经济》.02年5期。
[3]荷小耐、皮华忠.《火电厂节能浅析》.《江西能源》.05年第4期。
作者简介:姓名：王志.性别：男.出生日期：1982.11.05.毕业日期：2005.07.01.毕业学校：长春工业大学.工作单位：大唐长春第三热电厂.目前从事工作：火力发电厂继电保护.邮编：130103