摘要:本文针对火电厂厂用电电压波动导致低压辅机变频器停机问题,首先对国内外所有低电压穿越改造措施进行汇总、分类和分析,然后结合火电厂低压辅机特点,提出较为可行的具体实施方案,最后对具体实施方案进行详细对比分析,通过比较性能、可靠性、寿命、成本等选出最优改造方案,为各火电厂提供参考。
0 引言
近10年来,火电厂陆续进行了变频改造,尤其是给煤机、给粉机等低压电机,几乎全部采用变频器进行调速,有效改善了跑粉与堵粉问题,显著节约了能源,但低压变频器的大量使用也带来了新的问题—变频器缺乏低电压穿越能力。当输入电压低于额定值的85%时,低压变频器会自动启动低电压保护闭锁输出,转子转速迅速下降,给煤量或给粉量急剧减少,联动锅炉全炉膛灭火保护(MFT)动作,最终导致机组跳机。
低压变频器低电压穿越能力的缺失,导致多起系统瞬时故障造成火电机组停机事件陆续发生,引起系统震荡或解列、大范围停电减负荷等,造成一定的社会和经济影响。鉴于此,通过改造变频器实现低电压穿越巫需进行。
1 动力系统改造措施分类
目前,变频器动力系统改造主要有以下措施。
(1)改变变频器控制策略。降额运行,降低变频器输出频率,使电机运行在较低转速(负载需要相应减小);利用负载惯性回馈负载动能,令变频器输出频率对应的同步转速小于电机转速,使变频器所接辅机工作在发电状态。
(2)改变变频器硬件结构。将原有变频器中的二极管不可控整流变为可控整流以稳定直流母线处电压;增加直流母线处电容容量;在滤波电容和逆变器间串接BOOST升压电路等。
(3)并联直流供电系统。在变频器原有直流母线上并联直流供电系统,当直流母线电压降低到某f-M值时,为逆变环节提供能量。
(4)串联交流供电系统。该类方案与配电网中治理电压暂降的方式较为相似,如采用不间断电源(UPS)、动态电压恢复器(DVR)为变频器供电。