专利名称：热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种风机在线工变频运行切换装置。
背景技术：
目前，变频调速调节是实现节能的有效方法，因此在风机和水泵方面得到了广泛的推广和应用。然而，变频器的故障率相对较高，变频器出现故障后，需要切换到工频状态下运行。但是在热电厂锅炉高压风机工、变频相互切换过程中，对炉膛正负压力的影响一直为操作人员所担心，尤其是当低负荷时变频器故障跳闸后，恢复工频过程中炉膛负压波动值较大，控制不好则有可能负压保护动作造成风机停机，从而导致停炉事故；而且，在变频器修复后，需要停机停炉，才能够将风机从工频切换到变频状态下运行，影响了锅炉的正常运行，难以实现锅炉运行的稳定性和可靠性。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置，以避免工、变频切换过程中的停机停炉事故，从而保证锅炉正常稳定运行。本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现本实用新型提供的一种热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置，包括锅炉 DCS控制系统、变频器、风机、变频输入断路器、变频输出断路器、工频输入断路器、变频回路和工频回路；所述风机设置在变频器以及电路的输出端，所述变频输入断路器、变频输出断路器位于变频回路上并分别设置在变频器的输入端和输出端；所述工频输入断路器设置在变频输入断路器和变频输出断路器的旁路并连接在工频回路上；所述变频器的控制系统、 风机、变频输入断路器、变频输出断路器、工频输入断路器分别连接到锅炉DCS控制系统上。本实用新型根据锅炉DCS (Distributed Control System,分散控制系统)控制系统的指令，通过变频输入断路器、变频输出断路器、工频输入断路器与变频器配合，实现工频、变频的在线相互切换。当变频输入断路器、变频输出断路器分闸，工频输入断路器合闸时，完成变频转工频的切换。当变频输入断路器、变频输出断路器合闸，工频输入断路器分闸时，完成工频转变频的切换。进一步地，本实用新型所述锅炉DCS控制系统内设置有时间继电器，所述时间继电器与变频输出断路器、工频输入断路器连接。在变频转工频时，通过延时使工频输入断路器合闸，以同步配合风机入口风门回关到一定的开度，从而保持锅炉压力的平稳。在工频转变频时，变频输出断路器延时合闸以避开电机反电动势的影响。本实用新型具有以下有益效果本实用新型实现了风机工、变频在线相互切换功能，在变频器发生故障后能够有效保证风机自动切换到工频运行，不会因风机的停机而导致停炉事故，同时也解决了热电厂变频器无法在线从工频切回变频的难题，完全可以保证热电厂锅炉连续正常运行，尤其适用于长周期连续运行的热电厂，具有显著的经济效益和社会效益。
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述图1是本实用新型实施例的结构原理框图。图中风机M，变频输入断路器J1，变频输出断路器J2，工频输入断路器J3，时间继电器SJ，变电所断路器DL。
具体实施方式
图1所示为本实用新型一种热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置的实施例，如图1所示，包括锅炉DCS控制系统、变频器、风机Μ、变频输入断路器J1、变频输出断路器J2、工频输入断路器J3、时间继电器SJ、变频回路和工频回路。风机M设置在变频器以及电路的输出端。变频输入断路器J1、变频输出断路器J2 位于变频回路上并分别设置在变频器的输入端和输出端。工频输入断路器J3设置在变频输入断路器Jl和变频输出断路器J2的旁路并连接在工频回路上。时间继电器SJ设置在锅炉DCS控制系统中。变频器的控制系统、风机M、变频输入断路器J1、变频输出断路器J2、工频输入断路器J3分别连接到锅炉DCS控制系统上。时间继电器SJ与变频输出断路器J2、 工频输入断路器J3连接。本实施例可通过锅炉DCS控制系统控制变频器输出频率。当选择自动时，按炉膛负压设定值自动调节输出；选择手动时，输出值由操作人员手动输入，输入值为0 100%， 对应于变频器输出O 50Hz。断路器DL为6kV变电所断路器，变频输入断路器J1、变频输出断路器J2、工频输入断路器J3与变频器配合使用实现工频、变频在线相互切换过程。变频器正常启动状态下，变频输入断路器J1、变频输出断路器J2合闸，工频输入断路器J3分闸，控制系统启动风机M,然后启动变频器正常工作，风机入口风门开度为100 %。本实施例风机在线工变频运行的切换过程可以采取以下几种方式1、手动变频切工频切换前，先将变频输出逐步调节到50Hz运行，同时调节风机入口风门开度，从 100%回关到40%。然后由锅炉DCS控制系统发出指令，使变频输入断路器J1、变频输出断路器J2分间后，再使工频输入断路器J3合间。然后通过锅炉DCS控制系统自动对变频转工频复位，从而完成变频转工频的切换。2、变频器故障切工频(自动)变频器出现故障时，锅炉DCS控制系统立即发出报警，立即把风机入口风门开度从100%回关到一定开度(可设置40%)，同时发出指令使变频输入断路器J1、变频输出断路器J2分闸以及时间继电器SJ得电，延时使工频输入断路器J3合闸以同步配合风机入口风门的回关过程(为确保锅炉压力尽快恢复平稳，同时也可根据情况人工干预调节风机入口风门的开度)，从而完成变频转工频的切换。[0022]3、工频转变频(手动)电机在工频状态下正常工作，风机入口风门开度为40%。变频器修复后，锅炉DCS 控制系统发出指令使工频输入断路器J3分闸，变频输入断路器Jl合闸，延时2秒后变频输出断路器J2合闸(避开电机反电动势的影响)，变频器的控制系统启动捕捉再起动功能，开始捕捉电机惰走转速，迅速将电机带入变频运行(约30秒后电机达到设定转速，一般设为 50Hz)，从而完成工频转变频的切换。然后，再根据锅炉工况需要，逐步增加风机入口风门开度和降低输出频率，实现变频节能运行。上述风机在线工、变频运行切换方式的情况如表1所示。表1本实施例风机在线工、变频运行切换情况(电机带负载)
权利要求1.一种热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置，其特征在于包括锅炉DCS控制系统、变频器、风机(M)、变频输入断路器(Jl)、变频输出断路器(J2)、工频输入断路器 (J3)、变频回路和工频回路；所述风机(M)设置在变频器以及电路的输出端，所述变频输入断路器(Jl)、变频输出断路器(J2)位于变频回路上并分别设置在变频器的输入端和输出端；所述工频输入断路器(B)设置在变频输入断路器(Jl)和变频输出断路器(E)的旁路并连接在工频回路上；所述变频器的控制系统、风机(M)、变频输入断路器(Jl)、变频输出断路器(J2)、工频输入断路器(J3)分别连接到锅炉DCS控制系统上。
2.根据权利要求1所述的热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置，其特征在于所述锅炉DCS控制系统内设置有时间继电器(SJ)，所述时间继电器(SJ)与变频输出断路器(J2)、工频输入断路器(B)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种热电厂锅炉高压风机在线工变频运行切换装置，包括锅炉DCS控制系统、变频器、风机、变频输入断路器、变频输出断路器、工频输入断路器、变频回路和工频回路；所述风机设置在变频器以及电路的输出端，所述变频输入断路器、变频输出断路器位于变频回路上并分别设置在变频器的输入端和输出端；所述工频输入断路器设置在变频输入断路器和变频输出断路器的旁路并连接在工频回路上；所述变频器的控制系统、风机、变频输入断路器、变频输出断路器、工频输入断路器分别连接到锅炉DCS控制系统上。本实用新型实现了风机工、变频在线相互切换功能，避免了工、变频切换过程中的停机停炉事故，从而能够保证锅炉连续正常地运行。
文档编号H02J3/00GK202260450SQ201120379608
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者唐海东, 王波, 邹国铖 申请人:中国石油化工股份有限公司