新时达12MW高压变频器助力国家核电事业

项目简介

   试验站的建成，许多核电水泵测试项目将是国际上第一次能在水泵厂测试，开创有一个国际先例。但是该项目对于我们变频器驱动也作出了特殊的要求：

  需要变频器不仅具有12000kW长期运行能力，而且需要10kV、6.6kV、6kV均可使用。

  考虑水泵一定的破坏性试验工作，具有一定的过载能力。

  水泵需要做长期的耐久试验，考虑试验节能需要变频器必须具有无痕切换工频能力（客户电网总容量只有16000kVA），所以要求切换时电流不能有一点冲击。

项目系统方案

   仔细分析客户的招标要求，结合我公司技术优势，最终为用户提供一套完备的高压变频器系统解决方案，该方案以变频器为主体，外配客户工频旁路部分，客户电机选择的切换部分，以及现场电力监视部分。

  电源部分：电网进线35kV，出线10kV，容量为16000Kva。

  变频部分：是整个系统的核心，采用单元级联式结构。保证可单元靠散热，单元采用创新设计的热管散热器，此种热管散热器大大提高了单位散热面积，确保满载甚至过载情况下的有效散热。

  旁路部分：是将负载从变频拖动状态切换到工频拖动状态，QF1，QF3具有电机综合保护装置，确保工频状态下电机可靠保护。长期工频满载运行测试可以为客户节省288度/小时电能，减少了测试成本。

  切换部分及现场电力检测部分：客户根据自己的实际要求，选择拖动负载类型；由于在6kV或是6.6kV状态下需要监视M2负载的电流、功率，所以增加了此处电力监视部分。

图1  变频器系统方案图

国内首套辅助给水泵通过验收

   设备到达现场，现场土建已经完成，设备的安装、接线、高压电式均按时完成。项目进入最后的关键试车阶段。

   整套系统接到的第一个任务是首台具有我国自主知识产权的首套辅助给水汽动泵组。此项目为客户公司年度重点项目之一。试验方案分两步：静态测试和动态测试。所谓静态测试就是系统中的所有设备通低压控制电源，不通高压电源，测试静态下的系统所有参数逻辑的正确性。动态测试，负载拖动的情况下测试各环节机械以及电气性能。

   客户技术人员和我方技术人员从静态调试开始，每一个信号、每一个细节认认真真的校对，检查各辅助设备的运行数据运行情况。到高压动态测试，现场工作人员对变频器的实时电流、功率，水泵的压力、温升等关键信号实时检测。通过变频器调速测试水泵在不同压力的情况下相关的数据。整套水泵组测试进行到深夜，但是过程非常顺利，变频器检测的各项参数与用户的精密仪器检测的数值基本吻合，对于变频器优异表现客户给予充分的肯定。

   2014年7月2日在客户方成功验收首台具有我国自主知识产权的辅助给水泵组。该产品填补了国内空白，对拖动我国核电站关键核心设备的自主化、国产化具有重要意义，彻底打破了国外厂家垄断的局面。

图2 高压变频器室

稳定的变频拖动系统助力水泵验收成功

   经过第一次的成功任务，高压变频器又完成了许多次测试任务。客户方的鲁工告知主给水泵组将于黄金周期间测试，由于该项目为客户方这两年中最大的项目，也是关系到核电产业国产化的重要技术突破重要关键节点。由于核电行业的特殊性，如果此阶段不能按时完成测试，通过鉴定，那么该项目就要被延迟到明年才能进行，这样造成的损失将无法计量的。希望我方技术人员一同参与水泵的测试。公司领导得知此事后，高度重视，要求项目组选派技术骨干参与配合客户方此次项目测试。    

   该主水泵组有两台泵组成，一台为主给水前置泵，一台为压力级主给水泵。实际工作时，两台泵同时装在一台电机的两侧，两台泵的总功率大于12000kW。

   按照水泵测试组要求，首先对两台水泵分开测试，将每一台水泵的参数进行测量并作详细纪录。水泵组合后的功率大于变频器额定功率，长期运行必须切换到工

   频状态下进行。当水泵组拖到50Hz运行后，所有管道，水压均已在正常范围内，测试功率已经超出额定功率。通过我方人员提供的上位机系统，发出无痕切换命令，变频器在1S中内锁定电网相位与伏值，发出旁路命令成功将负载托到工频状态下，切换瞬间水泵压力表与流量表几乎没有任何波动。

图3 变频器启动及切换时电流

   2014年10月17日，历史性的一刻，客户方成功完

成了主给水泵组热态试验和热冲击试验，通过现场核电行业专家组鉴定。这种

破坏性试验在国际上任何一家水泵厂也是属于首创。

   通过与客户方的合作，深刻体会到各行各业都在极力打造具有自主知识产权的中国创造。新时达作为国家重点支持的高新技术产业，以国家产业振兴为己任，在电气传动、运动控制行业自主创新，重点超越，推出一系列具有自主知识产权的高品质的产品或技术，为中国制造推波助澜。