
混沌的空氣、污濁的水源伴隨著現(xiàn)代人的生活。經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來了生態(tài)環(huán)境的惡化。清潔能源替代化石能源迫在眉睫!伴隨著核能技術的發(fā)展,我國已率先掌握第三代核能發(fā)電技術,更安全、更可靠地利用核能發(fā)電得以保障。上海阿波羅機械股份有限公司,是一家致力于開拓高端泵產(chǎn)品的高新技術企業(yè),擁有國家核安全局頒發(fā)的《民用核安全設備設計/制造許可證》,公司現(xiàn)已成為專業(yè)化、集約化的核電產(chǎn)品集成供應商,是我國主要核電設備生產(chǎn)廠家之一,也是上海市核電配套設備生產(chǎn)的重要基地之一。
項目簡介
2013年底,阿波羅機械計劃建設百萬千瓦級核電主給水泵專用試驗站。此前,阿波羅機械試驗站已經(jīng)使用了我們1臺4000kW高壓變頻器,幾年的穩(wěn)定運行,堅定了我們的信心,所以我們積極參與了該水泵站的12000kW變頻器系統(tǒng)的競標。
如果該試驗站建成,將是國際上第一次實現(xiàn)在水泵廠對許多核電水泵進行項目測試,開創(chuàng)國際先例。該項目對于變頻器驅(qū)動作出特殊要求:
1)變頻器不僅需要具有12000kW長期運行能力,而且需要10kV、6.6kV、6kV均可使用;
2)考慮水泵一定的破壞性試驗工作,具有一定的過載能力;
3)水泵需要做長期的耐久試驗,考慮試驗節(jié)能需要,變頻器必須具有無痕切換工頻能力(客戶電網(wǎng)總?cè)萘恐挥?6000kVA),所以要求切換時電流不能有一點沖擊。
項目系統(tǒng)方案
根據(jù)客戶招標要求,結合公司技術優(yōu)勢,我們?yōu)橛脩籼峁?套完備的高壓變頻器系統(tǒng)解決方案。該方案以變頻器為主體,外配客戶工頻旁路部分,客戶電機選擇的切換部分,以及現(xiàn)場電力監(jiān)視部分。
電源部分:電網(wǎng)進線35kV,出線10kV,容量為16000kVA。
變頻部分:是整個系統(tǒng)的核心,采用單元級聯(lián)式結構。保證單元可靠散熱,單元采用創(chuàng)新設計的熱管散熱器,此種熱管散熱器大大提高了單位散熱面積,確保滿載甚至過載情況下的有效散熱。
旁路部分:是將負載從變頻拖動狀態(tài)切換到工頻拖動狀態(tài),QF1、QF3具有電機綜合保護裝置,確保工頻狀態(tài)下電機可靠保護;長期工頻滿載運行測試可以為客戶節(jié)省288度/小時電能,減少了測試成本。
切換部分及現(xiàn)場電力檢測部分:客戶根據(jù)自己的實際要求,選擇拖動負載類型;由于在6kV或是6.6kV狀態(tài)下需要監(jiān)視M2負載的電流、功率,所以增加了此處電力監(jiān)視部分。
拿到我們的方案后,阿波羅組織了一批行業(yè)專家認證分析方案可行性,并要求我們現(xiàn)場對方案進行技術答疑。客戶方的十幾名專家針對項目要求、系統(tǒng)方案,提出了許多專業(yè)問題。我方人員均對之詳細描述、系統(tǒng)分析,給予客戶滿意的回答。因為核電行業(yè)的特殊性,不是什么時間都可以申請專家組驗收,所以為了能更早地使水泵試驗通過驗收,要求我們變頻器必須滿足3個月內(nèi)交貨。
圖1 變頻器系統(tǒng)方案圖
公司從采購、SMT、生產(chǎn),到各類環(huán)節(jié)測試都為該項目開啟綠色通道,以該項目為先。經(jīng)過公司各部門共同努力,按時通知客戶工廠完成產(chǎn)品相應的驗收
工作。其中主要的兩個項目客戶非常滿意:
1)變頻器滿電流運行,各個單元溫升均滿足客戶要求;
2)無痕切換時,切換電流無明顯波動,實現(xiàn)真正意義上的無痕。
執(zhí)行第一次任務,見證國內(nèi)首套輔助給水泵通過驗收
設備到達現(xiàn)場,現(xiàn)場土建已經(jīng)完成,設備的安裝、接線、高壓電都是按時完成。項目進入最后的關鍵試車階段。整套系統(tǒng)接到的第一個任務是首臺具有我國自主知識產(chǎn)權的首套輔助給水汽動泵組,此項目為客戶公司年度重點項目之一。試驗方案分兩步:靜態(tài)測試和動態(tài)測試。所謂靜態(tài)測試就是系統(tǒng)中的所有設備通低壓控制電源,不通高壓電源,測試靜態(tài)下系統(tǒng)所有參數(shù)邏輯的正確性。動態(tài)測試,負載拖動的情況下測試各環(huán)節(jié)機械以及電氣性能。
客戶技術人員和我方技術人員從靜態(tài)調(diào)試開始,每個信號、每個細節(jié)認認真真地校對,檢查各輔助設備的數(shù)據(jù)運行情況。到高壓動態(tài)測試,現(xiàn)場工作人員對變頻器的實時電流、功率,水泵的壓力、溫升等關鍵信號實時檢測。通過變頻器調(diào)速測試水泵在不同壓力情況下相關的數(shù)據(jù)。整套水泵組測試進行到深夜,但是過程非常順利,變頻器檢測的各項參數(shù)與用戶的精密儀器檢測的數(shù)值基本吻合,對于變頻器優(yōu)異表現(xiàn)客戶給予充分的肯定。
2014年7月2日,在上海阿波羅機械股份有限公司成功驗收首臺具有我國自主知識產(chǎn)權的輔助給水泵組。該產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白,對推動我國核電站關鍵核心設備的自主化、國產(chǎn)化具有重要意義,徹底打破了國外廠家壟斷的局面。
圖2 高壓變頻器室
穩(wěn)定的變頻拖動系統(tǒng)助力水泵驗收成功
成功完成第一次任務后,高壓變頻器又完成了許多次測試任務。阿波羅機械技術負責人告知主給水泵組將于黃金周期間測試,該項目為阿波羅機械這兩年中最大的項目,也是關系到核電產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化重要技術突破的重要關鍵節(jié)點。由于核電行業(yè)的特殊性,如果此階段不能按時完成測試,通過鑒定,那么該項目就要被延遲到明年才能進行,這樣造成的損失將無法估量。希望我方技術人員一同參與水泵的測試。公司領導得知此事后,高度重視,要求項目組選派技術骨干參與配合阿波羅機械此次項目測試。
該主水泵組有2臺泵組成,1臺為主給水前置泵,1臺為壓力級主給水泵。實際工作時,2臺泵同時裝在1臺電機的兩側(cè),1臺泵的總功率大于12000kW。按照水泵測試組要求,首先對2臺水泵分開測試,將每臺水泵的參數(shù)進行測量并作詳細紀錄。水泵組合后的功率大于變頻器額定功率,長期運行必須切換到工頻狀態(tài)下進行。當水泵組拖到50Hz運行后,所有管道,水壓均已在正常范圍內(nèi),測試功率已經(jīng)超出額定功率。通過我方提供的上位機系統(tǒng),發(fā)出無痕切換命令,變頻器在1秒內(nèi)鎖定電網(wǎng)相位與伏值,發(fā)出旁路命令,成功將負載拖到工頻狀態(tài)下,切換瞬間水泵壓力表與流量表幾乎沒有任何波動。
圖3 變頻器啟動及切換時電流
2014年10月17日23:32,歷史性的一刻,上海阿波羅機械股份有限公司成功完成了主給水泵組熱態(tài)試驗和熱沖擊試驗,通過現(xiàn)場核電行業(yè)專家組鑒定。這種破壞性試驗在國際上任何一家水泵廠都是屬于首創(chuàng)。
2014年11月1日,受國家能源局委托,中國機械工業(yè)聯(lián)合會在上海主持召開了上海阿波羅機械股份有限公司——百萬千瓦級核電站主給水泵組樣機聯(lián)調(diào)試驗及試驗回路系統(tǒng)的鑒定會,項目成功獲得通過!
通過與阿波羅機械股份有限公司的合作,深刻體會到各行各業(yè)都在極力打造具有自主知識產(chǎn)權的中國創(chuàng)造。新時達作為國家重點支持的高新技術企業(yè),以國家產(chǎn)業(yè)振興為己任,在電氣傳動、運動控制行業(yè)自主創(chuàng)新,重點超越,推出一系列具有自主知識產(chǎn)權的高品質(zhì)的產(chǎn)品與技術,為中國制造貢獻力量。
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