Retrofitîna Inverterên Bi Tenzor Dabeqîn yên Nergîştaran

1 Bîsîkîna û Mekanîzmê ya Veşartînê ya Înjirên Berdî

1.1 Kompozîsyona Modûlê

• Modûla Dîreksiyonê: Ev modûl dîrokîya AC berdî yên destpêk hatine wergerandin da ku bi DC bêtendin. Parta dîreksiyonê yekêniyan ji thyristor, diod, an divê bikar bînin jî tiştên semikonduktorên guhertayê da ku pargîra bike bin da ku AC ji bo DC bigerîne. Di navbera yekê reyî şeyada kontrola, regulaşûna berdî û kompanasyona guhertin da ku di herêmekî de were çêkirin.

• Modûla Şûrana DC: DC bêtendî yên dîrekirî hatine şûr kirin ji bo ku tevahî yên berdî yên nîgînê veguheztin, da ku berdî DC ên istîfî û bistîn bêtendî bigere. Berdî DC ên bistîn nîha amadekerda berdî yên destpêk û hewceyê da ku stabîlîya berdî yên derketina û taybetmenda pêşkeftina dinikî bigere.

• Modûla Înjir: DC bêtendî yên şûr kirî hatine vegeherîn wekî AC bêtendî di modûla înjirê de bikar bînin jî tiştên semikonduktorên guhertayê sêwekî IGBT û teknolojîya modulasîyonê yên pêcanî (PWM). Bi gihîştina demê cikilî û ferqêna hilkerdiya PWM, înjir dikare kontrola zêde û frekanse bêtendî yên derketina AC bêtendî bikin, da ku hewceyên pelên serbestî yên wekî motor, fan, û pump bigere. Ev teknolojî înjireyê amadekirin da ku fêrkariyên wekî destpêka nimand, kontrola herdemînîya zêde, şertên karkirina bistîn, û hevkariyê bigere.

1.2 Mekanîzmê ya Veşartînê

Înjirên berdî bikar bînin topologîya multilevel a serdîtî, da ku forma bêtendî yên derketina wê ya ku pirser dibêje sine wave. Ew dê berdî AC berdî yên destpêk derketin da ku motorên derketin. Ev rêza nehatiya lîsteya ekstra filtre û transformatorên serdîtî û avdesta kêfîya harmonicên bi berdî yên nîgîn. Zêdeya motor $n$ pêşkeftina ekuasyonê di vê yên:

Yekê: $P$ ji sifreya pole pairs a motor; $f$ ji frekanse operasyon a motor; $s$ ji slip ratio. Ji ber ku slip ratio yekê niha ber (her du di herêmekî 0–0.05), guhertina frekanse pêşvekî a motor $f$ dikare kontrola berdî yên pêşvekî a motor $n$ bike. Slip ratio a motor $s$ li gorî intensity a loadên—ji ber ku load berder, slip ratio berder, da ku zêdeya pêşvekî a motor berdibêje.

1.3 Factoreyên Serhildanî yên Teknîkî

• Voltage Matching: Hilbijêrin rejeyên pêşkeftî yên pêşkeftî yên wekî "High-High" an "High-Low-High" li gorî berdî yên rate a motor. Ji bo motorên bi guhertî yên 1,000 kW, rejeya "High-High" pêşkeftî ye. Ji bo motorên bi 500 kW, rejeya "High-Low-High" dikare pêşkeftî be.

• Harmonic Mitigation: Harmonics hêsan hate destpêkirin di terminalên input û output a înjirên berdî de. Ji bo ku werin veşartîn, teknolojîya multiplexing an filtreya ekstra bikar bînin. Bi rastînîna filtre, distorsiyon a harmonic dikare kontrol bike bi 5%, da ku supresiyon a harmonic bêtendî bigere.

• Environmental Adaptability: Înjirên berdî hewceyên sistemên serdîtî û water-cooling hene da ku berdî yên temperature a control cabinet bi 40°C were. Dehumidifiers û air conditioning units hatine destpêkirin di cihanên înjir. Di herêmekî yên paşîn li gorî air conditioning, rating a temperature a componentên dikare werin ewle bilindkirin di navbera projekta, û kapasîtiya ventilasyon a sistemên serdîtî dikare zêdetir bike da ku veşartîn bêtendî bigere.

2 Nîmisazan a Înjirên Berdî di Cemkaranên Elektrikî de

Sistem a elektrikî a cemkar hêsan hate destpêkirin ji bo turbine generators, boilers, water treatment, coal conveying, û desulfurization systems. Rêza turbine hatine destpêkirin ji bo feedwater pumps û circulating water pumps, boiler section hatine destpêkirin ji bo forced draft fans (primary fans), secondary fans, û induced draft fans, ji bo coal conveying section belt conveyors hatine destpêkirin. Bi karberdan a înjirên berdî ji bo kontrola herdemînîya zêdeya wan device'ên li gorî load changes, energy consumption dikare berdibêje, auxiliary power consumption dikare berdibêje, û economy a operasyon dikare bêtendî bike.

Projeyek a nickel-iron production di Morowali, Indonesia, di Sumatra Island de, hatine destpêkirin astam generator units 135 MW di navbera salan 2019 û 2023. Ji bo ku operasyonên navendîn bêtendî bikin û costên production were berdibêjîn, retrofit projects teknîkî yên guhertin hatine destpêkirin di navbera salan 2023 û 2024 ji bo condensate pumps a Units 1, 2, 3, 4, û 7, û feedwater pumps a Units 2 û 5.

2.1 Status a Equipment

Projeyek hêsan hate destpêkirin ji bo pyrometallurgical nickel-iron process bi 25 production lines, equipped with eight Dongfang Electric DG440/13.8-II1 circulating fluidized bed boilers û eight 135 MW intermediate reheat condensing steam turbine generator sets. Her unit hatine destpêkirin bi two fixed-frequency condensate pumps, two hydraulic coupler-regulated pumps, û six hydraulic coupler-regulated fans.

Feedwater pumps û fans hêsan hate destpêkirin bi redundancy, da ku 10%–20% backup capacity were. Units 5 û 6 hene di island mode de û load rate a wan yekê niha 70%. Bi optimizekirina zêdeya motor li gorî hewceyên pêşvekî û include regenerative braking energy feedback to the grid, unnecessary energy consumption from fans, pumps, û other equipment dikare berdibêje, da ku system energy losses were minimize.

2.2 Retrofit Scheme

Li gorî status a operasyon a equipment, high-voltage inverter retrofits hatine destpêkirin ji bo feedwater û condensate pumps a 135 MW generator sets.

• Feedwater Pump Retrofit: Konfigurasyon a "Automatic One-to-One" hatine destpêkirin, da ku her feedwater pump hatine destpêkirin bi dedicated high-voltage inverter, including a bypass cabinet da ku reliability a system were ensure.

• Condensate Pump Retrofit: Konfigurasyon a "One-to-Two" hatine destpêkirin, da ku two condensate pumps share one high-voltage inverter, balancing efficiency û cost-effectiveness.

Li gorî historical maximum temperature range a 23–32°C, components hatine hilbijartin da ku operate at a 40°C ambient temperature. Additionally, exhaust design a inverter cabinet hatine adjusted based on a 40°C room temperature da ku effective heat dissipation were ensure, eliminating need for dedicated inverter room or air conditioning systems.

2.3 Economic Benefit Evaluation

Total investment for this retrofit project was approximately 6 million RMB, including 5 million RMB for equipment, 400,000 RMB for construction, û 600,000 RMB for auxiliary materials provided by the client. Calculations show annual energy-saving benefit of 6.58 million RMB, allowing investment to be recovered in less than one year, successfully achieving expected economic goals.

3 Conclusion

With rapid development of high-voltage inverter technology, its applications have expanded rapidly across various industries. In power plant production systems, high-voltage inverter technology should be actively promoted. Priority should be given to retrofitting units with long operating hours or those urgently in need of upgrades, as such measures offer significant economic value and strategic importance.