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1、低電壓穿越華能長(zhǎng)春熱電廠運(yùn)行部2014年3月一、低電壓穿越定義1、 低電壓穿越最早是針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)提出的,當(dāng)電網(wǎng)故障或擾動(dòng)引起風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓跌落時(shí),風(fēng)電機(jī)組能夠不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。甚至能向電網(wǎng)提供一定的功率,支持電網(wǎng)恢復(fù),直到電網(wǎng)恢復(fù)正常,從而穿越這個(gè)低電壓時(shí)間。2、實(shí)際上低電壓穿越是指發(fā)電機(jī)組能躲過(guò)電網(wǎng)短時(shí)低電壓,不受其影響,保證正常發(fā)電的一種能力。不只風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具備這種能力,火電機(jī)組同樣應(yīng)具備這種能力。如果電網(wǎng)發(fā)電短路故障,造成系統(tǒng)電壓瞬間降低,發(fā)電機(jī)組也由于系統(tǒng)低電壓而跳閘,那么必將會(huì)造成系統(tǒng)有功功率及無(wú)功功率的缺失,最終造成瓦解的嚴(yán)重事故。所以火電機(jī)組也應(yīng)保證在系統(tǒng)短時(shí)低電壓時(shí),能維持正常運(yùn)
2、行。?我廠低電穿越能力現(xiàn)狀低電壓穿越能力的瓶頸主要在廠用系統(tǒng),因?yàn)橹鳈C(jī)、主變等設(shè)備發(fā)生低電壓時(shí),在無(wú)保護(hù)動(dòng)作的情況下不會(huì)跳閘,而且電壓低到一定值時(shí),發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)保護(hù)動(dòng)作,會(huì)提高系統(tǒng)電壓。廠用系統(tǒng)發(fā)生低電壓時(shí),如果電壓達(dá)到機(jī)低電壓定值,輔機(jī)低電壓保護(hù)動(dòng)作,經(jīng)6千伏輔9需人為干預(yù)避免。秒跳開(kāi)本身開(kāi)關(guān),屬于保護(hù)正常動(dòng)作范圍,無(wú)0.5秒或0.4閘時(shí),如果電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常,開(kāi)關(guān)能千伏帶綜保的輔機(jī),由于電壓降低或消失而跳自動(dòng)合閘。?我廠低電穿越能力現(xiàn)狀交流保持的接觸器或變頻器,在電壓降低而跳閘后,無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng),如果短時(shí)間電壓降低,空預(yù)器主輔電機(jī)可實(shí)現(xiàn)聯(lián)啟,長(zhǎng)時(shí)間電壓降低,兩臺(tái)空預(yù)器均跳閘時(shí),需延
3、時(shí)啟動(dòng)成機(jī)組立即跳閘。MFT,不會(huì)造給煤機(jī)變頻器在電壓低于如因系統(tǒng)故障沖擊,使給煤機(jī)全部跳閘,鍋爐失70%左右時(shí)會(huì)發(fā)生跳閘,燃料保護(hù)動(dòng)作,無(wú)延時(shí)啟動(dòng) MFT,造成機(jī)組跳閘。綜上述,我廠低電壓穿越問(wèn)題在給煤機(jī)的電源上,需防止因電網(wǎng)故障造成廠用系統(tǒng)低電壓時(shí)給煤機(jī)跳閘,因此對(duì)給煤機(jī)電源進(jìn)行了改造。給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置原理三相交流電能經(jīng)斷路器 QF1送入二極管整流橋 TM1-3構(gòu)成的整流回路,再經(jīng)過(guò)電控開(kāi)關(guān) KM1變換為直流電能并儲(chǔ)存于電容 C1和C2。電感L1與IPM構(gòu)成BOOST型式的升壓斬波電路,可將 C1/C2上的直流電能變換為電壓等級(jí)更高的直流電能儲(chǔ)存于電容 C3/C4,并經(jīng)晶閘管及二
4、極管防反回路和熔斷器后,送入變頻器的直流輸入端子。電動(dòng)開(kāi)關(guān) KM1與電阻YR1構(gòu)成預(yù)充電回路,當(dāng)預(yù)充電結(jié)束之后閉合 KM1,實(shí)現(xiàn)在GLT-20初始上電時(shí)為電容 C1/C2/C3/C4的平穩(wěn)充電功能。24伏開(kāi)關(guān)電源,輸入交流220伏,輸出直流24伏手動(dòng)、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)。上方自動(dòng),下方手動(dòng)手動(dòng)操作把手QF1開(kāi)關(guān)YR2/泄放電阻YR3/泄放電阻電容器電容量C1、C22200UF直流輸出熔斷器FU2直流輸出熔斷器FU1刀閘操作把手SW1,直流輸出刀閘YR1電阻,可控硅TM1的泄放電阻霍爾傳感器(LV11/LV12/LV13),可測(cè)量電壓、電流,即變送器給煤機(jī)變頻器?低電壓穿越裝置原理電網(wǎng)電壓正常情況下,
5、變頻器通過(guò)自身交流側(cè)電能來(lái)維持變頻器正常工作,BOOST裝置運(yùn)行;當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生短時(shí)跌落,升壓電路處于旁路狀態(tài),不參與BOOST定的直流電壓,保證變頻器具有穩(wěn)定的電升壓電路迅速投入運(yùn)行,輸出穩(wěn)壓源,進(jìn)而維持變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩恒定。待電網(wǎng)電壓恢復(fù)之后,BOOST升壓電路自動(dòng)退出,變頻器仍然由自身交流通路送電。柜內(nèi)控制回路? 裝置控制電源取自總電源進(jìn)線,經(jīng)KK空開(kāi)控制,經(jīng)380220變壓器降壓,三相整流及濾波,經(jīng)開(kāi)關(guān)電源輸出24伏直流,作為柜內(nèi)控制及操作電源;24伏直流再變成15伏直流電源,供給霍爾傳感器??刂齐娫撮_(kāi)關(guān)KK開(kāi)關(guān)電源SM,輸入交流220伏,輸出直流24伏電源板DYB,輸入交流24伏
6、,輸出+15伏三相整流器TM控制變壓器T,一次380伏,二次220伏控制回路濾波電容C預(yù)充電電阻,防止直流對(duì)電容器充電時(shí)的沖擊電流電感三相整流器KM,直流輸出控制霍爾傳感器,電壓測(cè)量?jī)?chǔ)能電容霍爾傳感器,電流測(cè)量電容、電感與IGBT共同構(gòu)成升壓斬波器,即BOOST電路。其輸出的平均電壓高于輸入的平均電壓。屬于直流直流升壓變換器。指示燈及操作按鈕?柜門(mén)正面有指示燈和操作按鈕。指示燈用于指示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),分別為“電源”、“運(yùn)行”、“停機(jī)”、“故障”指示燈。? 操作按鈕包括“急?!薄ⅰ白詸z”、“復(fù)位”。? 四個(gè)指示燈代表的意義如下:? “電源”:指示裝置二次回路是否帶電,燈亮代表裝置二次回路帶電;?
7、“運(yùn)行”:指示裝置運(yùn)行狀態(tài)是否正常,裝置二次回路上電時(shí)首先進(jìn)行自檢,若自檢正常則裝置發(fā)生停機(jī)或故障時(shí)“運(yùn)行”燈滅;10s后自動(dòng)點(diǎn)亮“運(yùn)行”燈,運(yùn)行過(guò)程中燈亮代表裝置運(yùn)行狀態(tài)正常,? “停機(jī)”:指示裝置是否處于停機(jī)狀態(tài),燈亮代表裝置處于停機(jī)狀態(tài);? “故障”:指示裝置內(nèi)部是否出現(xiàn)故障,燈亮代表裝置內(nèi)部有故障發(fā)生,處于故障狀態(tài);?柜面按鈕的作用三個(gè)操作按鈕的功能如下:“急?!保禾峁┚o急情況下手動(dòng)停機(jī)功能,任何狀態(tài)下將此按鈕按下,裝置自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài),并連鎖跳開(kāi)斷路器及接觸器封功率器件驅(qū)動(dòng)脈沖,保證裝置安全,此按鈕為閉鎖型按鈕,一旦按下,需人為拔出后并按下“復(fù)位”按鈕方可解除急停鎖定,重新進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)
8、行狀態(tài);“自檢”:該按鈕用于人工啟動(dòng)自檢,該按鈕被按下時(shí)(僅需按下一次,無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間按下),裝置會(huì)自動(dòng)執(zhí)行直流升壓操作,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)裝置主回路器件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),若自檢失敗則跳接觸器,點(diǎn)故障燈,滅運(yùn)行燈?!皬?fù)位”:該按鈕用于故障消除后的解鎖,當(dāng)急停按鈕拍下被拔出或裝置內(nèi)部故障消失后,可通過(guò)按下復(fù)位按鈕以解除停機(jī)模式或者故障模式,復(fù)位裝置內(nèi)部故障信號(hào),重新進(jìn)入正常運(yùn)行模式。?裝置控制模式裝置控制模式GLT-20模式、停機(jī)模式;運(yùn)行狀態(tài)有:系列變頻器低電壓穿越電源的工作模式有:運(yùn)行模式、故障態(tài)、故障狀態(tài)和停機(jī)狀態(tài)四種工作狀態(tài)BOOST工作狀態(tài)、非BOOST工作狀運(yùn)行模式運(yùn)行模式裝置的運(yùn)行模式下有兩
9、種工作狀態(tài):作狀態(tài)。BOOST工作狀態(tài)、非BOOST工BOOST可以提供變頻器穩(wěn)定的直流電壓,維持變頻器正常工作;工作狀態(tài)是指裝置在電網(wǎng)電源發(fā)生跌落時(shí),BOOST升壓電路非裝置的運(yùn)行,電能通過(guò)交流旁路向變頻器送電。BOOST工作狀態(tài)是指在電網(wǎng)電源正常時(shí),BOOST升壓電路不參與裝置帶電之后,并且狀態(tài)正常時(shí),會(huì)有下面的控制邏輯:亮運(yùn)行燈。1)上電后,柜體正面電源燈亮,延時(shí)10s后,若系統(tǒng)自檢正常,點(diǎn)2)系統(tǒng)自檢正常后,裝置進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行模式。?裝置控制模式故障模式故障模式故障模式是指保護(hù)動(dòng)作后進(jìn)入的一種狀態(tài)。GLT-20 系列變頻器低電壓穿越電源發(fā)生故障時(shí),跳接觸器、封GLT-20系統(tǒng)轉(zhuǎn)入故障狀
10、態(tài)。PWM脈沖,點(diǎn)亮故障燈,開(kāi)出故障信號(hào)的操作,發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),執(zhí)行在故障消除之后,需人工手動(dòng)按下柜門(mén)前的“復(fù)位”按鈕,若故障已消除則裝置自動(dòng)執(zhí)行全自動(dòng)邏輯,行狀態(tài)。GLT-20 恢復(fù)正常運(yùn)停機(jī)模式停機(jī)模式停機(jī)模式是指“急?!卑粹o時(shí)GLT-20GLT-20在發(fā)生緊急故障保護(hù)動(dòng)作,或人為拍下進(jìn)入的一種狀態(tài)。該狀態(tài)下, GLT-20執(zhí)行跳接觸器、封脈沖的操作,點(diǎn)亮停機(jī)燈,系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。(注:“急停”按鈕被拍下時(shí),沖,點(diǎn)亮停機(jī)燈,開(kāi)出故障信號(hào)等操作)GLT-20 執(zhí)行跳接觸器、封脈裝置自檢?裝置自檢裝置自檢為了實(shí)現(xiàn)裝置的自檢查,及時(shí)反饋裝置的運(yùn)行信息,低電壓穿越電源特別加入了裝置自檢功能:裝置上
11、電自檢;裝置GLT-20變頻器24小時(shí)定時(shí)進(jìn)行自檢;人工觸發(fā)自檢,即按下柜門(mén)“自檢”按鈕時(shí)進(jìn)行自檢,并打印自檢報(bào)告。1. 后,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行上電自檢,自檢時(shí)間長(zhǎng)度可設(shè)定,若系統(tǒng)正常就會(huì)自裝置上電自檢:在全自動(dòng)運(yùn)行的控制模式下,“接觸器”閉合之動(dòng)返回,系統(tǒng)仍然處于全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障,則跳接觸器,點(diǎn)亮柜門(mén)上的故障燈,開(kāi)出故障信號(hào)。2. 天進(jìn)行定時(shí)自檢,自檢時(shí)間長(zhǎng)度可以設(shè)定。若系統(tǒng)正常則自動(dòng)返回,柜體定時(shí)自檢:在全自動(dòng)運(yùn)行模式下,根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間,每系統(tǒng)處于全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障,則跳接觸器,點(diǎn)亮柜門(mén)上的故障燈,開(kāi)出故障信號(hào)。3.“鈕,裝置會(huì)自動(dòng)執(zhí)行直流升壓操作,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)
12、達(dá)到期望電壓閥自檢”按鈕: 在全自動(dòng)運(yùn)行的模式下,按下柜體正門(mén)的“自檢”按值時(shí),退出升壓功能,并自動(dòng)打印輸出一份運(yùn)行報(bào)告,以反映自檢過(guò)程中裝置運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障,則跳接觸器,點(diǎn)亮柜門(mén)上的故障燈,開(kāi)出故障信號(hào)。運(yùn)行操作?送電操作:送電操作:a) 合上廠用PC段給煤機(jī)電源開(kāi)關(guān)b) 合上UPS配電柜給煤機(jī)變頻器控制電源c) 合上給煤機(jī)變頻器柜內(nèi)控制電源開(kāi)關(guān)d) 檢查低電壓穿越裝置“電源”燈亮e) 檢查低電壓穿越裝置出線刀閘SW1在合閘位置f) 拔出低電壓穿越裝置“急?!卑粹og) 按下低電壓穿越裝置“復(fù)位”按鈕h) 10S后,檢查低電壓穿越裝置“運(yùn)行”燈亮i) 檢查低電壓穿越裝置“停機(jī)”和“故障”燈均滅?裝置運(yùn)行操作停電操作停電操作a) 檢查給煤機(jī)停止運(yùn)行b) 按下低電壓穿越裝置“急?!卑粹oc) 檢查低電壓穿越裝置“運(yùn)行”燈滅,“停機(jī)”燈亮d) 斷開(kāi)給煤機(jī)變頻器柜內(nèi)控制電源開(kāi)關(guān)e) 身有工作時(shí),根據(jù)工作票措施要求執(zhí)行)斷開(kāi)低電壓穿越裝置出線刀閘 SW1(低電壓穿越裝置本f) 施要求執(zhí)行)斷開(kāi)UPS配電柜給煤機(jī)變頻器控制電源(根據(jù)工作票措g) 斷開(kāi)廠用PC段給煤機(jī)電源開(kāi)關(guān)低電壓穿越裝置急停操作低電壓穿越裝置急停操作a) 按下低電壓穿越裝置“急?!卑粹ob) 斷開(kāi)
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