1 產品特點

　　

 

　　2 低電壓穿越技術要求

　　標準規范

　　國網公司《大型汽輪發電機組一類輔機變頻器高、低電壓穿越技術》規定，變頻器及供電對象設備外部故障或擾動引起的暫態、動態或長時間電源進線電壓降低到規定的低電壓穿越區內時，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標準《火電機組輔機變頻器低電壓穿越技術規范》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時間在低電壓穿越區內時(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的危害

　　當廠用電源系統發生電壓暫降時，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)，嚴重危及電力系統的安全穩定運行，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接入變頻器直流母線，當系統發生電壓暫降時，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，同時也會給系統安全運行帶來隱患。

　　儲能裝置并聯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故障，將導致整個系統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，實現在初始上電時電容C1、C2的平穩充電。

　　基于多重化并聯的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(輸出DC490V)。

　　變頻器工頻輸入電源發生低電壓穿越區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，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，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。如需并聯使用，請在訂貨時說明。

　　

 

　　6 技術參數