循环水泵是电厂的重要辅机，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。

    三、注意事项

    （1）通常电机是按50Hz电压频率设计制造的，其额定转矩也是在这个电压频率范围内给出的，当变频器输出频率大于50Hz时，电机产生的转矩和频率以反比的关系到下降。因此在该控制系统中必须考虑电动机在大于50Hz频率运行时的驱动负载能力，以防止在高频运行时电机输出转矩不足，不能启闭碟阀。为保证稳定运行，变频器输出频率设置不应超过电机额定频率的3倍。

    （2）加减速时间的设定。运行要求希望加速和减速时间短一些更好，但是如果选择加速时间太短，系统可能无法起动或者因过电流保护跳闸；如果减速时间太短，频率下降太快，电机会进入再生制动状态，可能发生过电压保护跳闸，因而要合理选择加速和减速时间。

    （3）变频器一般都安装在控制箱内，其工作环境温度要求在40℃以下。南方电厂夏天的气温经常在37℃以上，变频器控制箱内温度经常超过40℃。高温季节也正是备用循环水泵频繁起停的时候，因此要注意加强控制箱内通风散热。

    （4）为使循环水泵出口蝶阀能正常工作，电动蝶阀的供电电源应采用互为备用的双路电源。同时在调试时不仅要对变频控制回路进行检查，还应对故障回路和工频电源相序进行核对，以防止因变频器内部故障自动切换到工频电源工作时相序错误造成蝶阀反转引发事故。

    四、结语

    用变频器实现对循环水泵出口蝶阀的启闭控制，比液控系统更加安全可靠，克服了传统电液联动重锤式蝶阀或液动阀的结构限制，可以根据运行工况的需要，实现任意角度、快慢的控制。

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司