從最近召開的全國火電大機組（300MW）競賽第36屆年會上獲悉，有很多火（熱）電廠因為給粉機變頻器低壓跳閘問題無法解決，竟將現(xiàn)有的變頻調(diào)速系統(tǒng)重新?lián)Q回原先的滑差調(diào)速系統(tǒng)。在當(dāng)前全國節(jié)能減排的大形式下，電廠做為節(jié)能減排的重點行業(yè)，這樣無疑會減緩整個行業(yè)節(jié)能減排的步伐。電廠的節(jié)能降耗豈能因為變頻器的這一通病而因“噎”廢食？解決給粉機變頻器低壓跳閘引發(fā)MFT動作和非計劃停爐，也成了整個行業(yè)變頻改造的關(guān)鍵問題。國臣公司研發(fā)的SGS爐膛安全給粉控制系統(tǒng)，正是為解決這一技術(shù)難題而產(chǎn)生的。
     燃煤火電廠的負荷的變化是隨燃煤量的變化而變化。燃煤量的調(diào)節(jié)主要通過改變給粉機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。以往鍋爐給粉機主要由滑差電機來調(diào)節(jié)，由于給粉機所處環(huán)境粉塵多，溫度高，滑差電機的線圈經(jīng)常容易燒壞。尤其是漏粉現(xiàn)象較嚴重的老電廠，故障率更高?；铍姍C的調(diào)速是非線形的，運行不夠穩(wěn)定，滑差電機的電磁線圈亦易被煤粉堵塞而燒壞。將鍋爐給粉滑差控制改為變頻控制，有效地克服了原滑差電機有死區(qū)，速度調(diào)節(jié)非線性，飛速等不足。

原滑差系統(tǒng)的缺陷
     原來電廠的給粉系統(tǒng)多采用的是滑差控制，由滑差電機、同操器和滑差控制器組成。該系統(tǒng)對電廠的鍋爐給粉存在著以下幾個方面的缺陷：
1 滑差電機難以勝任鍋爐給粉的惡劣環(huán)境，鍋爐給粉的環(huán)境中粉塵很大，溫度較高?；铍姍C經(jīng)常處在這種惡劣環(huán)境下，滑差離合器內(nèi)會經(jīng)常引起積灰、堵塞現(xiàn)象；造成電機堵轉(zhuǎn)，甚至燒毀電磁線圈和電機。
2 滑差電機在低轉(zhuǎn)速時存在死區(qū)，速度調(diào)節(jié)線性不好，且高速時容易引起飛速等現(xiàn)象，對速度不易控制。
3 滑差電機控制器輸出不穩(wěn)，電機運行時容易出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。
4 滑差電機出現(xiàn)故障時，維修難度大，不易維修；且故障率較高，經(jīng)常在這種惡劣環(huán)境中維護電機勢必加大工人勞動強度。
5 滑差電機的動力電機在系統(tǒng)正常運行時，始終處于滿負荷運行狀態(tài)，這樣不僅浪費能源，而且減少電機的使用壽命。
6 滑差電機頻繁出現(xiàn)故障，勢必影響整個系統(tǒng)的正常運行；同時，工人們經(jīng)常在這種惡劣的環(huán)境下維護電機，也勢必引起工人的厭煩情緒，引起工人對工作的不滿等。
鑒于以上各種原因，同時為了有效保障發(fā)電系統(tǒng)的正常運行，提高發(fā)電效率，現(xiàn)在電廠的鍋爐給粉系統(tǒng)中多已將將滑差控制改為變頻控制。
     鍋爐給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速柜、手操器、備用電源自投柜、電機組成。由于采用了變頻器，其單機給粉機的啟、停只需操作小開關(guān)即可，所以在主電路中免去了交流接觸器，增加了可靠性。而交流異步鼠籠電動機其防護等級為IP44，既耐粉塵，又耐高溫，加上變頻調(diào)速器的無級平滑的調(diào)速，使該系統(tǒng)具有調(diào)速線性、運行穩(wěn)定、節(jié)能、易維護等優(yōu)點。另外由于煤質(zhì)的變化，給粉機有時會發(fā)生堵轉(zhuǎn)。以往堵轉(zhuǎn)故障給電氣、熱工、鍋爐、運行等方面專業(yè)帶來很多麻煩。用變頻調(diào)速系統(tǒng)后，只需運行人員按正、反轉(zhuǎn)按鈕即可排除堵轉(zhuǎn)故障，大大降低了勞動強度，減少了消缺時間。

交流變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)點
1 利用三相交流電機替代滑差電機。這樣電機在這種惡劣環(huán)境下就不會經(jīng)常出現(xiàn)積灰、堵塞現(xiàn)象。三相交流電機能夠很好地適應(yīng)這種惡劣環(huán)境。由于交流異步電動機防護等級高（IP44），電機可實現(xiàn)免維護。
2 采用了交流變頻控制器，它具有體積小，功能強，技術(shù)先進，可靠性高和性能優(yōu)異等特點。變頻器調(diào)速線性度可達99%，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，沒有漂移，避免了溜負荷現(xiàn)象。給粉均勻，燃燒穩(wěn)定，降低了鍋爐投油值。
3 變頻器操作直觀方便，節(jié)能，維護量小，具有液晶顯示的人機接口模塊，其性能價格比遠高于滑差控制系統(tǒng)。
4 采用變頻控制后，系統(tǒng)日常故障率會大大降低，日常維護量小，降低工人勞動強度；提高系統(tǒng)的遠行效率。百分之八十以上的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象只需按正、反轉(zhuǎn)按鈕即可消缺，大大減輕了勞動強度。
5 采用變頻器控制三相交流電機，三相交流電機的轉(zhuǎn)速會隨著變頻器輸出電壓的高低而變化，不會經(jīng)常處于滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，對節(jié)能降耗起著重要作用。通過實際測試，其節(jié)能在30%左右，效果顯著。電氣主電路和控制回路簡單，可靠，便于維護。采用雙電源供電和備用電源處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)一側(cè)工作電源掉電時，另一側(cè)電源自動投入。
6 采用變頻控制后，可以有效地保障整個系統(tǒng)的正常運行，降低系統(tǒng)的故障率，提高系統(tǒng)的安全可靠性。
7 變頻器具有內(nèi)在的保護功能
（1） 相間短路保護
（2） 電動機上電過程中的接地故障保護
（3） 不適當(dāng)通風(fēng)引起的過熱保護
8 通過變頻器的人機接口模塊，可以方便地改變和監(jiān)控變頻器的各種運行參數(shù)。變頻調(diào)速系統(tǒng)還可把各臺給粉機的同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成以下電信號：4-20mA和0-5V送至DCS。
9 變頻器對電機具有多種保護功能。
（1） 對電機的過流保護
（2） 對電機的過熱保護
（3） 對電機的過壓欠壓保護
（4） 瞬間掉電保護
（5） 控制線路掉電保護
（6） 接地短路保護
（7） 輸出短路保護

火電廠目前存在的問題
     變頻器以其調(diào)速精確、使用簡單、保護功能齊全等優(yōu)點逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)速控制裝置而在電廠給粉機上得到廣泛應(yīng)用，但由于國內(nèi)某些工廠的電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致變頻器在使用中產(chǎn)生了新的問題—變頻器低壓保護跳閘。這種跳閘會因為變頻器的保護設(shè)置不同而表現(xiàn)為過流保護或低壓保護。但其原因都是因為電網(wǎng)低電壓引起的。低電壓通常都是短時的，主要是因為電網(wǎng)晃電或備自投切換時間過長。引起電網(wǎng)晃電的原因很多，如主電網(wǎng)側(cè)的電網(wǎng)波動、負荷不平衡、雷擊、電力切換等原因，負載側(cè)的大型設(shè)備啟動和應(yīng)用、線路過載等原因。大多數(shù)自備電廠，它所生產(chǎn)的電能和熱能絕大多數(shù)是供它內(nèi)部使用的，電廠給粉機變頻器在遇到廠用電壓瞬時低于變頻器的低電壓保護值(根據(jù)變頻器的型號不同該值也不同)時變頻器停機，導(dǎo)致給粉機停機，同時會給FSSS(鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng))發(fā)出給粉機停止信號，這樣會導(dǎo)致FSSS的MFT動作。因為給粉機變頻器低壓保護跳閘而引起的非計劃停爐，給電廠帶來很大的經(jīng)濟損失，也是目前電廠面臨的比較大的問題，只有很好的解決該問題才能保證電廠安全、可靠、高效的正常運行。這種問題主要是因為電廠給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺陷引起的。目前，多數(shù)電廠的給粉系統(tǒng)使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過DCS或操作臺輸出4～20mA信號控制變頻器的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)給粉調(diào)節(jié)。變頻器的起、停、故障和1C/2C電源等信號再返送給FSSS，F(xiàn)SSS通過這些信號來判斷給粉全停邏輯，并引發(fā)MFT動作。給粉調(diào)速系統(tǒng)的配電柜，多采用1C/2C分別供電、3C備自投切換方式，當(dāng)有MFT動作時，采用大聯(lián)鎖切除給粉變頻1C/2C電源，停止供粉。
這種給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)最大的問題就是抗晃電能力差。
1）控制電路抗晃電能力差。這種給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的成套比較陳舊，特別是靠操作臺來控制調(diào)速的系統(tǒng)，控制電路都是設(shè)計安裝在變頻器柜內(nèi)，當(dāng)廠用電晃電時，控制電路失電，無法達到調(diào)速控制目的。有些DCS的信號輸入需要電壓－電流信號轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換模塊也成套在變頻柜內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)晃電時，這些信號也一樣無法送達DCS。
2）變頻器本身抗晃電能力差。當(dāng)廠用電瞬間跌落或備自投切換時，變頻器會欠壓保護，當(dāng)電壓恢復(fù)時，變頻重啟動。這是變頻器設(shè)計原理決定的，所有廠家的變頻器都存在這種問題。
3）1C/2C接觸器抗晃電能力差，有很多電廠存在晃電時接觸器先跳閘的問題，但這是表面問題，即使接觸器不跳閘，變頻器也會因為瞬間失電跳閘，給粉系統(tǒng)一樣無法正常工作。

直流支撐技術(shù)
     變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究，變頻器低電壓指其中間直流回路低電壓(即逆變器輸入電壓過低)。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護功能。變頻器的逆變器件為GTR時，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅(qū)動電路輸出信號，使驅(qū)動電路和GTR全部停止工作，電動機將處于自由制動狀態(tài)。逆變器件為IGBT時，在失壓或停電后，將允許變頻器繼續(xù)工作一個短時間td，若失壓或停電時間to＜td，變頻器將平穩(wěn)過度運行；若失壓或停電時間to＞td ，變頻器自我保護停止運行。一般td都在15～25ms,只要電源“晃電”較為強烈，to都在幾秒鐘以上，變頻器自我保護停止運行，使電動機停止運行。
結(jié)合變頻器的原理和工作方式，采用抗晃電系統(tǒng)，是解決變頻器低壓跳閘的最好辦法。
     變頻器的雛形是直流變頻器，交流變頻器只是在直流變頻器的前端加上了整流器。變頻器的控制電源和作功電源都來自于變頻器內(nèi)部的直流母線。新型變頻器都有直流母線端子。直流電源技術(shù)已經(jīng)非常成熟，都配備了完善的自檢系統(tǒng)。國內(nèi)目前有100多家知名的直流電源廠商，很多直流電源廠商就是用變頻器逆變做為交流電源輸出端的。直流電源做為變頻器的備用電源，解決變頻器的低壓跳閘，已在其他安全級別要求不高的行業(yè)有成熟的應(yīng)用。如：江蘇的美國醋纖（南通）公司，在1996年就使用了直流電源做為變頻器的備用電源。
使用瓶頸
火電廠要使用這種技術(shù)的瓶頸在哪兒？
1. 安全級別高?；痣姀S鍋爐控制系統(tǒng)屬于SIL3級，相當(dāng)于AK5級。
2. 火電廠使用直流電源的關(guān)鍵是既要適時供電，又要緊要關(guān)頭斷電，且斷的可靠性要求更高。
3. 抗晃電系統(tǒng)要和FSSS聯(lián)動，要進行FSSS的邏輯運算，廠商要熟悉電廠控制系統(tǒng)，要有電廠的現(xiàn)場經(jīng)驗，這是直流電源廠家不能做到的。
     從系統(tǒng)安全級別入手，從斷的可靠性入手我們專為熱