变频器在阀门控制中的应用

　　循环水泵是电厂的重要辅机之一，对机组的安全、经济运行有着重要意义。在循环水泵和对应出口蝶阀的控制中设有联锁控制回路，当循环水泵起动运行时，要求出口蝶阀开启;当循环水泵停运时，要求出口蝶阀能在短时间内快速关闭，以防止循环水泵倒转造成泵轴损坏和循环水压下降影响机组的安全。传统的电动蝶阀慢关闭过程时间过长，难以满足实际要求，因此大多采用电液联动重锤式碟阀或液动蝶阀，利用重锤的势能或液体蓄能来完成蝶阀的快速关闭。但是其控制机构复杂、笨重，液压件、液压管路易泄漏，整个液控系统可靠性较差，维护工作量大。

　　一、系统组成

　　采用变频器对循环水泵出口蝶阀进行控制，就是利用变频器的变频功能提高电机转速，进而实现阀门的快速关闭。系统由变频器、电动传动装置、碟阀主体及控制箱等组成。变频器的输出控制异步电机的转速，经蜗杆-蜗轮装置带动碟阀启闭。传动装置中设有行程开关、力矩开关，在碟阀开度指示盘的设定位置装有接近开关。利用接近开关的通断发出指令改变变频器输出频率和电机的转速，使阀门以设定的速度启闭。

　　二、应用实例

　　华能长兴电厂采用变频器对4、5号机组循环水泵原有的重锤式碟阀相继进行改造。每台循环水泵采用7.5kW西门子Micromaster440系列变频器1台，配江南阀门厂的HZ250-35/15阀门电动装置。控制原理如图1所示。　　

　　控制系统工作电压为DC 24V，继电器采用OM-RON全封闭式小型继电器，控制箱面板上有联锁、就地切换开关和开启、关闭、停止按钮以及阀位指示灯。开关切至联锁位置，电动蝶阀受循环水泵起停信号控制;开关切至就地位置，电动蝶阀由就地开启、关闭按钮控制。

　　(1)切换开关在就地位置，切换开关lQK的①～②、⑤～⑥接通。阀门开启时，控制系统控制变频器输入通道5接通，电机以工频电源速度顺转开启蝶阀。阀门关闭时，控制系统控制变频器输入通道6接通，电机先以工频电源速度逆转缓慢关闭蝶阀;当阀门关闭到一定角度(10°左右)，接近开关DDJ3接通，J5吸合使变频器输入通道8接通，电机实现第一变速，快速关闭蝶阀;当阀门关到75°左右接近开关DDJ5接通，J6吸合使变频器输入通道16接通，电机实现第二变速，以工频电源速度缓慢关闭阀门，防止阀门冲击损坏。

　　(2)切换开关在联锁位置，切换开关lQK的③～④、⑦～⑧接通，控制回路接受循环水泵的起动或停止信号，2KA或2GA接通，控制蝶阀的启、闭。

　　(3)为防止在关阀时变频器出现故障，导致阀门在关闭时中途停止造成事故，在系统中设有变频、工频切换控制，当变频器内部出现故障时，其内部接点BK3断开，将线路切换到工频电源工作。