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概述：

    菏澤電廠125MW機組鍋爐制粉系統2臺給煤機采用滑差控制，電磁轉速離合器主要由電樞、磁極和勵磁線圈組成，當異步電機啟動后，電樞以異步電機相同的轉速旋轉，這時，若勵磁線圈內有直流電流通過，在電樞與磁極間便有磁通相連。電樞切割磁力線，即出現感應電勢，在該電勢的作用下，出現渦流，此渦流產生的磁場與勵磁電流產生的磁場相互作用，使從動部分沿電樞旋轉方向旋轉，通過調整勵磁電流的大小，就可調整從動部分的轉速。

    磁放大器給粉調速裝置接受來自調節器或操作器的0-10mA.DC，控制直流電動機的電樞電壓或勵磁電流，達到調節給粉電動機轉速的目的。

    因控制精度低，故障率高，在#1機組大修中，改為變頻控制。 

1 DK-1B型控制器

    DK-1B型控制器是JZTY型電磁調速電動機的直接控制單元，可與一臺JZTY電機連接，通過面板上的主令電位器對電機進行寬范圍的無極調速，也可以接受0-10V的自動信號對其進行自動調速，可實現手/自動的無擾切換，轉速可由面板表頭直接讀出。

    從圖1原理圖可知，DK-1B型控制器的電路是由可控硅整流電路、脈沖移相觸發電路、手動給定信號電路和速度負反饋電路等環節組成。

圖1 DK-1B型控制器電路原理圖

    控制器的主回路是由一只5A可控硅構成的半波可控整流電路，壓敏電阻（浪涌吸收器）RV和由R1C1組成的吸收電路各在電源側及元件側對可控硅起到過電壓保護作用，D1為續流二極管。

    給定電路信號是由D8-D11組成的整流橋C3、C4、R7組成的π式濾波器和穩壓管WZ2、WZ3幾部分組成，速度負反饋電路是由D12-D17、C5及反饋電位器W2等組成，脈沖觸發電路采用了由單結晶體管組成的馳張振蕩器。

2系統組成

    現給煤機轉速控制采用滑差控制，正常運行時，電動機定速運行，通過DK-1B控制器改變滑差部分的勵磁電壓來改變給煤機轉速，從而控制下煤量。

圖2給煤機控制電氣原理圖

3 改造的原因

    現控制回路存在的主要問題為電動機定速運行，耗電量比較大，不利于節能降耗。

    DK-1B控制器由分散元器件構成（0-10mA輸入，0-90V輸出），性能不穩，指示精度較 低，造成轉速不易控制，轉速指示不準，既增加運行人員的勞動強度，也增加了檢修維護費用。

    滑差測速電機精度較低（提供三項交流輸出），不能提供準確轉速。

    鑒于上述原因，造成#1機組的兩臺給煤機控制回路與DCS接口轉換環節較多，給系統的監視及控制帶來困難。
    
    同時，鍋爐給煤機應用變頻調速控制系統具有節能、調速線性、運行可靠、經濟性好等優點, 是電廠鍋爐給煤機調節系統設計與改造中最先進的選擇之一。

圖4 原設計給煤機控制系統

4 控制方案選擇

    菏澤電廠使用的變頻器型號為1336 PLUS Ⅱ，由A-B公司（Allen-Bradley Company）生產，其裝置供貨和調試廠家是青島華歐集團四海自動化控制工程有限公司，給煤機控制系統原理如圖5所示。

    變頻器啟動后，通過DCS產生4-20mA控制信號，變頻器經過運算處理，去改變電源頻率，通過電源頻率的改變而改變電機的轉速，從而改變電機的出力。

    標準模擬量I/O設置：1366 PLUSⅡ通過一系列的跳線把標準I/O和TB2聯系起來。每個跳線選擇器有四組跳線，分別為跳針1-2、3-4、5-6、和7-8。這些跳線使TB2端子板的輸入和輸出有效。

    每個輸入均可組態在0-10V、0-20mA或電位器信號下工作。把跳線選擇器的頂部跳針連接的組態是輸入可在0-10V的信號下工作。底部跳針連接的組態是可在0-20mA的信號下工作；而右邊的跳針連接的組態是可在電位器信號下工作。

圖8 跳線選擇器

    現以[Input Mode] [輸入模式選擇]為例，說明變頻器參數的設置。

    從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Program”，按Enter鍵，顯示參數組“Metering”，繼續按增加（或減少）鍵，直到顯示“Set Up”組，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Input Mode]，按SEL鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Run Fwd /Rev][正向運行/ 反向運行]，按Enter鍵，按ESC 鍵直至返回狀況顯示 

    為使改變有效須對變頻器重新上電。

    5.1.1編程和顯示模式

    編程和顯示模式允許進入參數以便觀察和編程。其步驟如下:顯示下，按壓Enter(或任意鍵)，顯示“Choose Mode”(選擇模式)；按增（或減）鍵顯示“Program“（或Display”），按Enter鍵；按增/減鍵直到出現所需要的組，按Enter鍵，再按增/減鍵，直到出現所需要的參數。

    5.1.2過程模式

    選擇過程模式時,過程顯示一個有過程顯示參數組編程資料構成的常規顯示.步驟如下：按進入編程模式的方法進入到編程模式，按增/減鍵顯示“Process Display”，按Enter鍵；用增/減鍵選擇[過程1參數]，鍵入需要監視的參數號，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1參數]，鍵入需要需要的標定因數，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1字符1]，鍵入需要的字符，按Enter鍵，過程編程完成后，按ESC鍵直到顯示“Choose Mode”，按增/減鍵，直到Process出現，按Enter鍵。用增/減鍵選擇第一行過程1和過程2參數，按SEL鍵移到第二行，選擇所需要的參數。

    5.2 主要參數設置

    菏澤電廠#1爐A、B給煤機變頻器參數設置一覽表           表3

    5.3系統調試

    為保證調試質量及調試工作的順利進行，特制定#1爐甲乙給煤機變頻改造調試措施：

    5.3.1調試前準備

    認真閱讀設備使用及維護說明書，審查變頻器原理接線圖，確保圖紙的正確性。

    設備檢查：對照圖紙檢查設備型號，數量，規格及附件是否齊全；設備檢查合格。

    檢查接線應正確規范，編號頭清晰，接線要牢固。

    5.3.2設備投運調試

    設備安裝接線工作全部完畢后，在設備送電前，對照圖紙，應再次核對接線，電源回路絕緣測試要合格，保險容量核對，接插件進行檢查。

    上述工作完畢后，配合電氣檢修人員對設備送電，準備系統單體調試，并做好必要的安全措施。

    在供方技術人員的指導下，對設備進行調試，調試應按照設備手冊的說明進行，不得違規操作，以防損壞設備并危及人身安全。

    檢查被調試設備應符合設備技術規范，單體調試完畢后，如達到條件即進行DCS系統整體聯調，檢查系統能否正常工作且能否滿足工作要求，注意觀察DCS輸出0-100%變化時的變頻器的轉速反饋信號有無不正常現象，電機電流是否正常，同時試驗變頻器運行、停止及故障信號是否顯示正常；試驗給煤機啟、停指令及運行、停止、故障信號是否正常。
調試中如出現異常，應立即停止調試，找出原因后再進行調試。

    將參數從一變頻器復制到另一變頻器時，先將參數從變頻器復制到適配器，其步驟如下：

    從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save Values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Drive→HIM”，按Enter鍵直至將參數完全從變頻器復制到適配器，拔復制好的適配器之前，必須設置Logic  Mask(92)中TB2 X11111111全為0，此時方可拔下該適配器；否則將使此變頻器中斷工作，即：將使此變頻器控制的給粉機停。

    將適配器拔下，插入到另一變頻器上，從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save Values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“HIM→Drive”，按Enter鍵直至將參數完全從適配器復制到另一變頻器，對變頻器斷電后重新上電以使參數使能，即復制完后，將該變頻器停一下電再上電，變頻器才能正常工作。

    將適配器拔下，可以換上新的變頻器。

結束語

    #1機組DCS改造工作已順利完成，軟件組態比較靈活，給煤機控制改變頻后，通過組態可實現給煤機轉速的自動控制，從而提高#1機組的自動化控制水平。

圖10 #1爐給煤機控制系統CFCS

    在機組小修中，我們對甲乙給煤機轉速控制設備進行了改造，原給煤機為滑差電機控制方式，采用DK-2控制器進行控制，性能差，能耗高，不利于控制的可靠性和節能降耗。本次小修，把給煤機改為變頻控制方式，改造后，和DCS接口更加可靠，維護方便，故障率降低，而且降低了電耗，其功能特點有以下幾點：

    變頻調速系統調節范圍寬, 靈敏度高, 線性度可達0.99。電氣控制回路簡單、可靠。 

    變頻調速電機效率高, 節能節電, 與滑差調速相比可節能20%～30%。 

    電機只接受頻率可調的三相電源, 省去了機械變速齒輪裝置。 

    以微處理機為基礎的交流變頻 器 替代了機械調速機, 使得電動機調速控制系統運行可靠, 維護方便, 性能價格比高。
可實現電機轉矩恒定, 平方轉矩, 功率恒定輸出等各種運行方式。 

    交流電機安裝在現場,而控制柜則安裝在電氣控制室, 設備運行條件得到了改善, 減少了現場維護量。
可以對多參數實現編程輸入。

    變頻調速系統與集散控制系統配套使用, 實現過程自動控制。 

    具有失電、缺相、過 壓、欠壓及過流自動保護功能。

參考文獻

［1］米銀重，康爾族.給煤機給粉機變頻器［A］. 米銀重，康爾族. 125MW機組熱工儀表及控制裝置檢修規程（補充部分）（2001）［C］.山東：國電菏澤發電廠，17-30.

［2］Allen-Bradley.1336 Plus Ⅱ Adjustable Frequency AC Drive with SENSORLESS VECTOR［Z］.USA:Rockwell Automation,2001.

作者簡介：侯典來(1963-)，男，山東梁山人，漢族，1985年畢業于山東工業大學，學士學位，高級工程師，中國儀器儀表學會高級會員。