低電壓穿越裝置課件課件

1、低電壓穿越華能長春熱電廠運(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風(fēng)電場提出的，當(dāng)電網(wǎng)故障或擾動引起風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓跌落時，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，從而穿越這個低電壓時間。 2、實(shí)際上低電壓穿越是指發(fā)電機(jī)組能躲過電網(wǎng)短時低電壓，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，那么必將會造成系統(tǒng)有功功率及無功功率的缺失，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)短時低電壓時，能維持正常

2、運(yùn)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，在無保護(hù)動作的情況下不會跳閘，而且電壓低到一定值時，發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵保護(hù)動作，會提高系統(tǒng)電壓。 廠用系統(tǒng)發(fā)生低電壓時，如果電壓達(dá)到6千伏輔機(jī)低電壓定值，輔機(jī)低電壓保護(hù)動作，經(jīng)0.5秒或9秒跳開本身開關(guān)，屬于保護(hù)正常動作范圍，無需人為干預(yù)避免。 0.4千伏帶綜保的輔機(jī)，由于電壓降低或消失而跳閘時，如果電壓在設(shè)定時間內(nèi)恢復(fù)正常，開關(guān)能自動合閘。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，無法實(shí)現(xiàn)自動啟動，如果短時間電壓降低，空預(yù)器主輔電機(jī)可實(shí)現(xiàn)聯(lián)啟，長時間電壓降低，兩臺空預(yù)器均跳閘時

3、，需延時啟動MFT，不會造成機(jī)組立即跳閘。 給煤機(jī)變頻器在電壓低于70%左右時會發(fā)生跳閘，如因系統(tǒng)故障沖擊，使給煤機(jī)全部跳閘，鍋爐失燃料保護(hù)動作，無延時啟動MFT，造成機(jī)組跳閘。 綜上述，我廠低電壓穿越問題在給煤機(jī)的電源上，需防止因電網(wǎng)故障造成廠用系統(tǒng)低電壓時給煤機(jī)跳閘，因此對給煤機(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)過電控開關(guān)KM1變換為直流電能并儲存于電容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更高的直流電能儲存于電容C3/C4，并經(jīng)晶閘管及二極管

4、防反回路和熔斷器后，送入變頻器的直流輸入端子。電動開關(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初始上電時為電容C1/C2/C3/C4的平穩(wěn)充電功能。手動、自動切換開關(guān)。上方自動，下方手動手動操作把手QF1開關(guān)24伏開關(guān)電源，輸入交流220伏，輸出直流24伏電容器C1、C2YR2/泄放電阻YR3/泄放電阻電容量2200UF直流輸出熔斷器FU1直流輸出熔斷器FU2SW1,直流輸出刀閘刀閘操作把手YR1電阻，可控硅TM1的泄放電阻霍爾傳感器（LV11/LV12/LV13），可測量電壓、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，變頻器通過

5、自身交流側(cè)電能來維持變頻器正常工作，BOOST升壓電路處于旁路狀態(tài)，不參與裝置運(yùn)行；當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生短時跌落，BOOST升壓電路迅速投入運(yùn)行，輸出穩(wěn)定的直流電壓，保證變頻器具有穩(wěn)定的電壓源，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空開控制，經(jīng)380220變壓器降壓，三相整流及濾波，經(jīng)開關(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。控制變壓器T，一次380伏，二次220伏三相整流器TM電源板DYB，輸入交流24伏，輸出+15伏開關(guān)

6、電源SM，輸入交流220伏，輸出直流24伏控制電源開關(guān)KK控制回路濾波電容C霍爾傳感器，電壓測量三相整流器KM，直流輸出控制儲能電容霍爾傳感器，電流測量電感預(yù)充電電阻，防止直流對電容器充電時的沖擊電流電容、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“急停”、“自檢”、“復(fù)位”。四個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；“運(yùn)行”：指示裝置運(yùn)行狀態(tài)是

7、否正常，裝置二次回路上電時首先進(jìn)行自檢，若自檢正常則10s后自動點(diǎn)亮“運(yùn)行”燈，運(yùn)行過程中燈亮代表裝置運(yùn)行狀態(tài)正常，裝置發(fā)生停機(jī)或故障時“運(yùn)行”燈滅；“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 三個操作按鈕的功能如下： “急?！保禾峁┚o急情況下手動停機(jī)功能，任何狀態(tài)下將此按鈕按下，裝置自動進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)，并連鎖跳開斷路器及接觸器封功率器件驅(qū)動脈沖，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)入自動運(yùn)行狀態(tài)； “自檢”：該按鈕用于人工

8、啟動自檢，該按鈕被按下時（僅需按下一次，無需長時間按下），裝置會自動執(zhí)行直流升壓操作，在設(shè)定的時間內(nèi)對裝置主回路器件狀態(tài)進(jìn)行檢測，若自檢失敗則跳接觸器，點(diǎn)故障燈，滅運(yùn)行燈。 “復(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，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、故障模式、停機(jī)模式；運(yùn)行狀態(tài)有：BOOST工作狀態(tài)、非BOOST工作狀態(tài)、故障狀態(tài)和停機(jī)狀態(tài)四種工作狀態(tài)運(yùn)行模式運(yùn)行模式裝置的運(yùn)行模式下有兩種工作狀態(tài)：BOOST工作狀態(tài)、

9、非BOOST工作狀態(tài)。BOOST工作狀態(tài)是指裝置在電網(wǎng)電源發(fā)生跌落時，BOOST升壓電路可以提供變頻器穩(wěn)定的直流電壓，維持變頻器正常工作；非BOOST工作狀態(tài)是指在電網(wǎng)電源正常時，BOOST升壓電路不參與裝置的運(yùn)行，電能通過交流旁路向變頻器送電。 裝置帶電之后，并且狀態(tài)正常時，會有下面的控制邏輯： 1）上電后，柜體正面電源燈亮，延時10s后，若系統(tǒng)自檢正常，點(diǎn)亮運(yùn)行燈。 2）系統(tǒng)自檢正常后，裝置進(jìn)入全自動運(yùn)行模式。 裝置控制模式 故障模式故障模式 故障模式是指GLT-20系列變頻器低電壓穿越電源發(fā)生故障時，保護(hù)動作后進(jìn)入的一種狀態(tài)。GLT-20發(fā)生嚴(yán)重故障時，執(zhí)行跳接觸器、封PWM脈沖，點(diǎn)亮故

10、障燈，開出故障信號的操作，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入故障狀態(tài)。 在故障消除之后，需人工手動按下柜門前的“復(fù)位”按鈕，若故障已消除則裝置自動執(zhí)行全自動邏輯， GLT-20恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。 停機(jī)模式停機(jī)模式 停機(jī)模式是指GLT-20在發(fā)生緊急故障保護(hù)動作，或人為拍下“急?！卑粹o時GLT-20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?！卑粹o被拍下時，GLT-20執(zhí)行跳接觸器、封脈沖，點(diǎn)亮停機(jī)燈，開出故障信號等操作） 裝置自檢裝置自檢裝置自檢為了實(shí)現(xiàn)裝置的自檢查，及時反饋裝置的運(yùn)行信息，GLT-20變頻器低電壓穿越電源特別加入了裝置自檢功能：裝置上電

11、自檢；裝置24小時定時進(jìn)行自檢；人工觸發(fā)自檢，即按下柜門“自檢”按鈕時進(jìn)行自檢，并打印自檢報告。1. 裝置上電自檢：在全自動運(yùn)行的控制模式下，“接觸器”閉合之后，系統(tǒng)會進(jìn)行上電自檢，自檢時間長度可設(shè)定，若系統(tǒng)正常就會自動返回，系統(tǒng)仍然處于全自動運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障，則跳接觸器，點(diǎn)亮柜門上的故障燈，開出故障信號。2. 柜體定時自檢：在全自動運(yùn)行模式下，根據(jù)系統(tǒng)時鐘的時間，每天進(jìn)行定時自檢，自檢時間長度可以設(shè)定。若系統(tǒng)正常則自動返回，系統(tǒng)處于全自動運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障，則跳接觸器，點(diǎn)亮柜門上的故障燈，開出故障信號。3.“自檢”按鈕: 在全自動運(yùn)行的模式下，按下柜體正門的“自檢”按鈕，裝

12、置會自動執(zhí)行直流升壓操作，在設(shè)定的時間內(nèi)達(dá)到期望電壓閥值時，退出升壓功能，并自動打印輸出一份運(yùn)行報告，以反映自檢過程中裝置運(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)自檢有故障，則跳接觸器，點(diǎn)亮柜門上的故障燈，開出故障信號。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o g) 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o c) 檢查低電壓穿越裝置“運(yùn)行”燈滅，“停機(jī)”燈亮 d) 斷開給煤機(jī)變頻器柜內(nèi)控制電源開關(guān) e) 斷開低電壓穿越裝置出線刀閘SW1（低電壓穿越裝置本身有工作時，根據(jù)工作票措施要求執(zhí)行） f) 斷開UPS配電柜給煤機(jī)變頻器控制電源（根據(jù)工作票措施要求執(zhí)行） g) 斷開廠用PC段給煤機(jī)電源開關(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o