1 產品特點

　　

 

　　2 低電壓穿越技術要求

　　標準規(guī)范

　　國網公司《大型汽輪發(fā)電機組一類輔機變頻器高、低電壓穿越技術》規(guī)定，變頻器及供電對象設備外部故障或擾動引起的暫態(tài)、動態(tài)或長時間電源進線電壓降低到規(guī)定的低電壓穿越區(qū)內時，能夠可靠供電，保障供電對象的安全運行。

　　我公司參與起草的能源行業(yè)標準《火電機組輔機變頻器低電壓穿越技術規(guī)范》對變頻器低電壓穿越問題做了具體要求。

　　技術要求

　　當外部故障或擾動引起的變頻器進線電壓跌落幅值和持續(xù)時間在低電壓穿越區(qū)內時(如表 2-1 和圖 2-1 所示)，變頻器應能夠保障供電對象的安全運行。

　　

 

　　各種原因引起的低電壓穿越對機組系統(tǒng)的危害

　　當廠用電源系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時，引起火電廠輔機停運的原因除交流接觸器跳閘外，還有輔機變頻器因低壓保護動作閉鎖輸出，退出運行，輕則導致機組RB(輔機故障減負荷)，重則造成機組MFT(主燃料跳閘)，嚴重危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，并造成重大經濟損失。

　　

 

　　如能保證重要輔機變頻器低電壓時正常輸出，輔機低壓跳閘問題也就迎刃而解。

　　我公司提出的VSP低電壓穿越裝置并聯(lián)接入變頻器直流母線，當系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時，維持變頻器直流母線電壓，使變頻器具有低電壓穿越能力。通過合理的隔離措施，不會因為本身的故障，影響系統(tǒng)的安全運行，且裝置成本低，無須維護。裝置主要由VSP低電壓穿越功率單元、智能控制器、相關邏輯和保護器件組成，功率單元數量根據需求進行配置。

 

　　3 變頻器低電壓問題解決方案

　　

 

　　其他的解決措施：一是解決變頻器工頻輸入電源低電壓問題，通常在變頻器前端串接在線式UPS，或者串接動態(tài)電壓恢復器(DVR)。二是解決變頻器直流母線電壓跌落問題，通常在變頻器直流母線側并接低電壓穿越裝置，或者直接并接儲能裝置維持直流母線電壓。

　　采用交流串接方式時，當UPS或者DVR本身發(fā)生故障，不僅不能保證輔機具有低電壓穿越能力，同時也會給系統(tǒng)安全運行帶來隱患。

　　儲能裝置并聯(lián)接入變頻器直流母線，如就地安裝，維護成本較高，集中安裝時一旦出現(xiàn)故障，將導致整個系統(tǒng)喪失低電壓穿越能力。

　　

 

　　4 功能及原理

　　拓撲結構

　　

 

　　工作原理

　　低電壓穿越裝置的主功率電路為由電感(L1，L2)與橋式IGBT模塊構成雙重BOOST型式的升壓斬波電路，通過調整下橋臂IGBT的導通占空比，可將直流輸入電壓泵升為等級更高的直流電壓，并儲存于直流電容(C1,C2)上。繼電器KM1、KM2與電阻YR1構成預充電回路，實現(xiàn)在初始上電時電容C1、C2的平穩(wěn)充電。

　　基于多重化并聯(lián)的BOOST拓撲結構可有效減小電感電流和電容電壓的紋波，降低IGBT的電流應力。

　　廠用直流電源作為低電壓穿越裝置的輸入，輸出端經內部防反二極管D1、D2接變頻器直流母線;

　　變頻器工頻輸入電源正常時，由原工頻電源為變頻器供電，裝置處于熱備狀態(tài)(輸出DC490V)。

　　變頻器工頻輸入電源發(fā)生低電壓穿越區(qū)內的短時中斷或電壓暫降時，裝置自動切入，為變頻器供電，維持變頻器直流母線電壓穩(wěn)定(DC490V)并提供能量，保證變頻器及所拖動的輔機正常工作。

　　待變頻器工頻輸入電源恢復正常之后，裝置自動切出保持熱備狀態(tài)，變頻器仍然由工頻電源供電。

　　試驗波形

　　

 

　　說明：U11(黃)、U12(綠)、U13(紅)為變頻器工頻輸入電壓波形;

　　U14(藍)為變頻器直流母線電壓波形;

　　U21(黃)、U22(綠)、U23(紅)為變頻器工頻輸出電壓波形。

　　人機界面

　　

 

　　5 應用方案

　　安裝尺寸

　　

 

　　典型接線圖

　　VSP低電壓穿越裝置輸入端接入廠用直流220V系統(tǒng)，輸出端接入變頻器直流母線，采用一拖一運行模式，即一臺功率單元拖動一臺變頻器。如需并聯(lián)使用，請在訂貨時說明。

　　

 

　　6 技術參數