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热网泵变频高低压穿越功能试验技术研究及应用
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发电 - 1009 - 热网泵变频高低压穿越功能试验技术 研究及应用 秦皇岛发电有限责任公司,朱殿军 曙光信息产业股份有限公司,朱宇璇 摘 要:本文介绍了 4 号机 5 号热网循环泵高压变频器(东方日立)高低压穿越功能模拟试验步骤、试验波形记录、 试验数据分析、试验结论。并对东方日立公司高压变频器瞬停机理优化前后加以比较。本文涉及异步电动机失电后转变 为异动发电机产生反电动势的瞬态响应过程,需要深刻的电机学理论支撑及对这一瞬态波形的测试分析,从而为优化高 压变频器主板程序选择优和设计提供理论及实践依据。 关键词:高压变频器;电压;瞬停;穿越;反电动势;波形测试;锁相;角度;幅值;频率 《DL/T 1648-2016 发电厂及变电站辅机变频器 高低电压穿越技术规范》中规定: 1、变频器瞬时低电压穿越区:变频器电源进线 电压幅值小于额定电压,且≥20%额定电压值,持续 时间 t≤0.5s 的电压及时间区域。 2、变频器短时低电压穿越区:变频器电源进线 电压幅值小于额定电压,且≥60%额定电压值,持续 时间 t 在 0.5s5s 的电压及时间区域。 当外部故障或扰动引起变频器电源进线电压跌 落到该 3 个区域内时,变频器应可靠供电,保障供 电对象的可靠运行。热网循环泵等设备的变频器在 瞬时和短时低电压穿越区内允许功率下降,可短时 中断输出保护自身设备,在电源恢复之后,若电动 机仍在运转,应跟踪电动机转速再启动。采用此方 法,应保证在低电压穿越区内,辅机运行波动引起 机组有功功率摆动幅值≤10%~20%额定功率。 电机掉电后反电势的原理:当变频器一次输入 电压低于 85%后,主控将封锁变频器输出波形,运行 频率、运行电流输出为零,三相感应异步电机由电 动机切换为发动机运行状态而产生反电势。 当转差率 1>s>0(0ns) 时,三相感应异步电机为发电机运行状态。 高压变频器采用交-直-交变频器,整流器为不 可控桥式整流器(6 只二极管组成) ,逆变器为 PWM 控制的三相桥式逆变器 (6 只开关频率较高的功率开 关器件电力晶体管 GTR 组成) ,中间直流环节为大电 容滤波元件,用以缓冲负载的无功需求,属于电压 型变频器,整流器输出电压波形比较平直,接近于 电阻为零的直流电压源。逆变器输出电压接近于正 弦波。与功率开关器件反向并联的续流二极管,其 作用是提供电感性负载无功功率的通路。 控制电路用脉宽调制法(PWM 法)来控制逆变器 各控制开关器件的导通和开断的顺序和时间,使逆 变器输出具有某一周期的一系列幅值相等、宽度不 等、正负交变的三相矩形脉冲电压波。 本文以 4 号机 5 号热网循环泵高压变频器(东 方日立)高低压穿越功能模拟试验为例进行分析。

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