CN207320849U - 具有低压穿越装置的给煤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有低压穿越装置的给煤机，涉及发电控制技术领域，包括交直流电源、耦接于交直流电源的输出端并输出检测信号的交流电低压检测组件、输入端耦接于交直流电源交流输出端的低压穿越装置、串联于低压穿越装置的输出端和变频器的直流输入端的开关组件、输入端耦接于交流电低压检测组件以接收检测信号且输出端耦接于开关组件的中央控制单元，以及耦接于中央控制单元的自检组件；设置了低压穿越装置，在交流电过低导致变频器闭锁的情况下，能够利用低压穿越装置为变频器的直流输入端供电，使得变频器能够正常运行，从而使得给煤机能够在暂时的低压情况下正常运行，保护了给煤机。

Description

具有低压穿越装置的给煤机

技术领域

本实用新型涉及发电控制技术领域，更具体地说，它涉及一种具有低压穿越装置的给煤机。

背景技术

随着电力技术的发展及节能降耗的需要，变频器因具有调速精确、响应速度快、能改善电动机启动特性等特点，在发电厂获得越来越多的应用。目前，发电厂中使用的给煤机基本上都采用变频器作为电机的调速控制驱动，变频器一般都设有动力电源电压异常波动保护功能，当动力电源电压突然降低到额定范围以下时，变频器内直流母线电压随之下降至可工作电压以下，变频器保护将会动作，此时变频器处于闭锁输出状态，导致给煤机主电机停转，给煤机控制系统发出的煤量反馈信号同时消失，如持续时间数秒将会使给煤机故障跳机。 若数台给煤机同时故障跳机可能导致机组被动减负荷甚至造成机组跳闸，给煤机抵抗动力电源电压跌落能力(亦称为低电压穿越能力)的不足，直接影响着火电厂的生产安全及电网的运行安全。

变频器虽然可设置延时自恢复启动模式运行，但是如果给煤机主电机停转时间过长，给煤机控制系统会判断故障而主动跳机，况且主电机停转到再次启动运行时的煤量反馈跳变，也容易造成炉膛负压波动，存在安全隐患。

为了预防给煤机设备供电电源系统电压突然降低可能造成的事故，开展变频器防低电压穿越研究十分必要。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种给煤机低压穿越装置，能够预防给煤机供电电源系统电压突然降低可能造成的事故。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种具有低压穿越装置的给煤机，包括：

交直流电源，用于输出交流电和直流电；

交流电低压检测组件，耦接于所述交直流电源的输出端，用于检测交流电是否输出低电压，并输出检测信号；

低压穿越装置，具有输入端和输出端，其输入端耦接于所述交直流电源的交流输出端；

开关组件，串联于所述低压穿越装置的输出端和变频器的直流输入端，用于控制所述低压穿越装置是否接入所述变频器的直流输入端；

中央控制单元，输入端耦接于所述交流电低压检测组件以接收所述检测信号，输出端耦接于所述开关组件，用于控制所述开关组件的启闭；

自检组件，耦接于所述中央控制单元，用于检测所述低压穿越装置是否能够正常为变频器的直流输入端供电。

通过采用上述技术方案，当交流电低压检测组件检测到交直流电源输出的交流电不稳定时，中央控制单元输出控制开关组件改变状态，使得低压穿越装置为变频器供电，变频器能够在短时间内能够较为稳定的工作，降低给煤机的安全隐患；

且整个系统具有自检功能，工作人员可定期对低压穿越装置进行检修，保证低压穿越装置能够正常为变频器的直流输入端供电。

进一步的，所述低压穿越装置包括：

整流桥，输入端耦接于所述交直流电源的交流输出端；

第一储能组件，具有两端，且两端分别耦接于所述整流桥的输出端；

升压组件，输入端并联于所述第一储能组件的两端；

第二储能组件，具有两端，且两端分别耦接于所述升压组件的输出端，且该两端为所述低压穿越装置的输出端。

通过采用上述技术方案，整流桥先对交流电进行整流，然后依次通过第一储能组件、升压组件和第二储能组件进行储能，当交流电不稳定时，可暂时由第二储能组件中存储的能量为变频器供电。

进一步的，所述第一储能组件和所述第二储能组件均包括串联的两个电容和分别并联于所述电容两端的两个电阻。

进一步的，所述升压组件采用BOOST升压电路。

进一步的，所述交流电低压检测组件采用耦接于所述交直流电源的交流输出端和所述低压穿越装置之间的断路器QF1，当所述交直流电源输出的交流电变低时，所述断路器QF1断开并输出所述检测信号至中央控制单元。

通过采用上述技术方案，当交直流电源的交流端输出的电压过低时，断路器QF1断开，交直流电源不再给低压穿越装置供电，同时中央控制单元接收到断路器QF1输出的检测信号后，输出控制开关组件和自检组件动作的信号。

进一步的，所述开关组件包括：

继电器KM2，其触点串联于所述低压穿越装置输出端和所述变频器直流输入端之间；

继电器K22，其线圈耦接于所述中央控制单元的输出端；

所述继电器KM2的线圈和所述继电器K22的触点串联，且继电器KM2线圈的另一端和所述继电器K22触点的另一端耦接于交直流电源的直流输出端。

通过采用上述技术方案，中央控制单元接收到断路器QF1的断开信号后输出控制继电器K22的线圈失电的信号，从而使得继电器K22触点呈闭合状态，继电器K22的线圈得电，使得继电器K22的触点闭合，低压穿越装置接入电路为变频器供电，使得在交流电不稳定的短时间内，能够由低压穿越装置为变频器供电，保证变频器在短时间内能够稳定运行，达到保护给煤机的作用。

进一步的，所述自检组件包括：

转换开关SA1，一端耦接于所述交直流电源直流输出端；

继电器K41，其线圈一端耦接于所述转换开关SA1另一端，另一端耦接于所述交直流电源直流输出端；

所述继电器K41的触点耦接于中央控制单元的输入端和交直流电源的交流输出端，且与所述中央控制单元连接的触点为常开触点，与所述交直流电源的交流输出端连接的触点为常闭触点；

当按下所述转换开关SA1时，所述继电器K41的触点动作，断开所述交直流电源与所述变频器的交流输入端的连接线路，并由中央控制单元控制所述继电器K22动作。

通过采用上述技术方案，当按下转换开关SA1时，继电器K41的线圈得电，从而使得与中央控制单元连接的继电器K41的触点闭合，与交直流电源的交流输出端连接的继电器K41的触点断开，中央控制单元接收继电器K41的触点闭合的信号后，输出控制继电器K22线圈失电的信号，从而使低压穿越装置为变频器供电，达到低压穿越装置自检的目的。

进一步的，所述自检组件还包括指示模块，所述指示模块耦接于所述中央控制单元，用于让工作人员知道设备正在自检。

进一步的，所述指示模块包括：

继电器K3，其线圈耦接于所述中央控制单元的输出端，触点一端耦接于所述交直流电源直流输出端；

指示灯HL1，一端耦接于所述继电器K3触点的另一端，另一端耦接于所述交直流电源直流输出端。

通过采用上述技术方案，按下转换开关SA1时，中央控制单元接收继电器K41的触点闭合的信号后，同时输出控制继电器K3线圈得电的信号，此时指示灯HL1被点亮。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、设置了低压穿越装置，在交流电过低导致变频器闭锁的情况下，能够利用低压穿越装置为变频器的直流输入端供电，使得变频器能够正常运行，从而使得给煤机能够在暂时的低压情况下正常运行，保护了给煤机；

2、设置了自检组件，便于工作人员知道低压穿越装置是否能够正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为低压穿越装置的电路原理图。

附图标记：1、交直流电源；2、低压穿越装置；3、过压保护组件；4、过流保护组件；5、中央控制单元；6、整流桥；7、第一储能组件；8、升压组件；9、第二储能组件；10、逆止二极管；11、变频器；12、交流电低压检测组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

参照图1，一种具有低压穿越装置的给煤机，包括用于输出交流电和直流电的交直流电源1、耦接于交直流电源1的输出端的用于检测交流电是否输出低电压并输出检测信号的交流电低压检测组件12、输入端耦接于交直流电源1交流输出端的低压穿越装置2、串联于低压穿越装置2的输出端和变频器11的直流输入端的用于控制低压穿越装置2是否接入变频器11的直流输入端的开关组件、输入端耦接于交流电低压检测组件12以接收检测信号且输出端耦接于开关组件的用于控制开关组件启闭的中央控制单元5，以及耦接于中央控制单元5的用于检测低压穿越装置2是否能够正常为变频器11的直流输入端供电的自检组件。

当交直流电源1输出的交流电不稳定欠压时，交流电低压检测组件12输出检测信号至中央控制单元5，由中央控制单元5控制低压穿越装置2进入工作，在交流电不稳定的情况下，由低压穿越装置2为变频器11供电，使得变频器11能够在短时间内能够较为稳定的工作，降低给煤机的安全隐患。

参照图2，低压穿越装置2包括用于将交流电转化成直流电的整流桥6、第一储能组件7、升压组件8和第二储能组件9。其中，整流桥6的输入端耦接于交直流电源1的交流输出端；第一储能组件7包括串联的电容C1和电容C2，并且，在电容C1两端并联有电阻R1，电容C2两端并联有电阻R2，电容C1和电容C2不相互连接的两端分别耦接于整流桥6的输出端，由交直流电源1输入的交流电经整流桥6转化成直流电后存储于电容C1和电容C2中。

升压组件8采用BOOST升压电路，包括一端耦接于第一储能组件7一端的电感L1、与电感L1另一端耦接的逆变桥，以及并联于逆变桥两端的电容C3，该BOOST升压电路能够将电容C1和电容C2上的直流电能转化成电压等级更高的直流电。

第二储能组件9包括串联的电容C4和电容C5，并且，在电容C4两端并联有电阻R3，电容C5两端并联有电阻R4，电容C4和电容C5不相互连接的两端分别耦接于BOOST升压电路的输出端，升压后的直流电存储于电容C4和电容C5中，为变频器11直流输入端供电做准备。

回到图1，交流电低压检测组件12采用耦接于交直流电源1的交流输出端和低压穿越装置2之间的断路器QF1，当交直流电源1输出的交流电变低时，断路器QF1断开并输出检测信号至中央控制单元5。

开关组件包括继电器KM2和继电器K22，其中，继电器KM2的触点串联于低压穿越装置2输出端和变频器11直流输入端之间，继电器K22的线圈耦接于中央控制单元5的输出端，继电器KM2的线圈和继电器K22的触点串联，且继电器KM2线圈的另一端和继电器K22触点的另一端耦接于交直流电源1的直流输出端。当中央控制单元5接收到断路器QF1断开的检测信号后，输出使继电器K22的线圈失电的信号，此时，继电器K22的触点闭合，继电器KM2的线圈得电，继电器KM2的触点闭合，使低压穿越装置2为变频器11供电。

自检组件包括转换开关SA1和继电器K41，转换开关SA1的一端耦接于交直流电源1直流输出端，继电器K41的线圈一端耦接于转换开关SA1另一端，继电器K41的线圈的另一端耦接于交直流电源1直流输出端，继电器K41的触点耦接于中央控制单元5的输入端和交直流电源1的交流输出端，且与中央控制单元5连接的触点为常开触点，与交直流电源1的交流输出端连接的触点为常闭触点。当工作人员按下转换开关SA1时，继电器K41的线圈得电，与中央控制单元5连接的继电器K41的触点闭合，连接于交直流电源1和变频器11交流输入端的继电器K41的触点开启，由低压穿越装置2为变频器11的直流输入端供电。此时，中央控制单元5接收与中央控制单元5连接的继电器K41的触点闭合处输入的信号，中央控制单元5控制继电器K22的线圈失电，此时低压穿越装置2为变频器11的直流输入端供电。

另外，自检组件还包括指示模块，指示模块耦接于中央控制单元5，用于让工作人员知道设备正在自检。指示模块包括继电器K3和指示灯HL1，继电器K3的线圈耦接于中央控制单元5的输出端，触点一端耦接于交直流电源1直流输出端；指示灯HL1的一端耦接于继电器K3触点的另一端，另一端耦接于交直流电源1直流输出端。当中央控制单元5接收与中央控制单元5连接的继电器K41的触点闭合处输入的信号时，中央控制单元5同时输出控制继电器K3的线圈得电的信号，此时，继电器K3的触点闭合，指示灯HL1被点亮，表示给煤机正在自检，工作人员通过观察给煤机的电机是否动作来判断低压穿越装置2是否能够正常工作。

需要说明得是，低压穿越装置2和变频器11之间设置有用于对变频器11进行过压保护的过压保护组件3和用于对变频器11进行过流保护的过流保护组件4。过压保护组件3包括两端分别耦接于低压穿越装置2输出端和过流保护组件4输入端的保险丝FU2，当低压穿越装置2输出的电流过大时，保险丝自动断开，避免电压过大烧坏变频器11。

过流保护组件4包括耦接于过压保护组件3输出端和变频器11直流输入端之间的电流互感器TA1，电流互感器TA1能够将大电流转化成小电流，然后将该转化后的电流输入中央控制单元5，与中央控制单元5设定的基准值比较判断后，若是电流过大，则中央控制单元5输出相应的控制信号。当电流互感器TA1的输出电流过大时，中央控制单元5输出控制继电器K22的线圈得电的控制信号，此时，继电器K22的触点断开，继电器KM2的线圈失电，继电器KM2的触点断开，低压穿越装置2停止为变频器11供电，起从而起到了过流保护的作用。

另外，为了保护低压穿越装置2，防止电压回输损坏低压穿越装置2，在低压穿越装置2的输出端和继电器KM2的触点之间串联了逆止二极管10。

另外，继电器KM2的触点和保险丝FU2之间串联有分流器FL1，压穿越装置的输出端并联有电压表，便于工作人员实时观察低压穿越装置22的输出电流和电压。

另外，中央控制单元5可采用单片机。

本实用新型的工作原理：

交直流电源1正常供电情况下，继电器K22的线圈得电，继电器K22的触点断开，继电器KM2的线圈失电，继电器KM2的触点断开，低压穿越装置22不为变频器11供电；

交直流电源1交流电欠压时，断路器QF1断开，中央控制单元5接收到断路器QF1输出的检测信号后，中央控制单元5输出控制继电器K22的线圈失电的控制信号，此时继电器K22的触点闭合，继电器KM2的线圈得电，继电器KM2的触点闭合，低压穿越装置2为变频器11供电，使得变频器11能够正常工作，达到保护给煤机的目的；

当出现低压穿越装置2输出电压过高的情况，保险丝FU2自动断开，达到保护变频器11的目的；

当出现低压穿越装置2输出电流过高的情况，电流互感器TA1输出的电流高于中央控制单元5的设定值，此时，中央控制单元5输出控制继电器K22的线圈得电的控制信号，继电器K22的触点断开，继电器KM2的线圈失电，继电器KM2的触点断开，低压穿越装置2停止为变频器11供电，起从而起到了过流保护的作用；

自检时，工作人员按下转换开关SA1，继电器K41的线圈得电，与中央控制单元5连接的继电器K41的触点闭合，连接于交直流电源1和变频器11交流输入端的继电器K41的触点开启，由低压穿越装置2为变频器11的直流输入端供电。此时，中央控制单元5接收与中央控制单元5连接的继电器K41的触点闭合处输入的信号，中央控制单元5控制继电器K22的线圈失电，此时低压穿越装置2为变频器11的直流输入端供电，工作人员通过观察给煤机的电机运行状况判断低压穿越装置2是否能够正常工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，包括：

交直流电源(1)，用于输出交流电和直流电；

交流电低压检测组件(12)，耦接于所述交直流电源(1)的输出端，用于检测交流电是否输出低电压，并输出检测信号；

低压穿越装置(2)，具有输入端和输出端，其输入端耦接于所述交直流电源(1)的交流输出端；

开关组件，串联于所述低压穿越装置(2)的输出端和变频器(11)的直流输入端，用于控制所述低压穿越装置(2)是否接入所述变频器(11)的直流输入端；

中央控制单元(5)，输入端耦接于所述交流电低压检测组件(12)以接收所述检测信号，输出端耦接于所述开关组件，用于控制所述开关组件的启闭；

自检组件，耦接于所述中央控制单元(5)，用于检测所述低压穿越装置(2)是否能够正常为变频器(11)的直流输入端供电。

2.根据权利要求1所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述低压穿越装置(2)包括：

整流桥(6)，输入端耦接于所述交直流电源(1)的交流输出端；

第一储能组件(7)，具有两端，且两端分别耦接于所述整流桥(6)的输出端；

升压组件(8)，输入端并联于所述第一储能组件(7)的两端；

第二储能组件(9)，具有两端，且两端分别耦接于所述升压组件(8)的输出端，且该两端为所述低压穿越装置(2)的输出端。

3.根据权利要求2所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述第一储能组件(7)和所述第二储能组件(9)均包括串联的两个电容和分别并联于所述电容两端的两个电阻。

4.根据权利要求3所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述升压组件(8)采用BOOST升压电路。

5.根据权利要求4所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述交流电低压检测组件(12)采用耦接于所述交直流电源(1)的交流输出端和所述低压穿越装置(2)之间的断路器QF1，当所述交直流电源(1)输出的交流电变低时，所述断路器QF1断开并输出所述检测信号至中央控制单元(5)。

6.根据权利要求5所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述开关组件包括：

继电器KM2，其触点串联于所述低压穿越装置(2)输出端和所述变频器(11)直流输入端之间；

继电器K22，其线圈耦接于所述中央控制单元(5)的输出端；

所述继电器KM2的线圈和所述继电器K22的触点串联，且继电器KM2线圈的另一端和所述继电器K22触点的另一端耦接于交直流电源(1)的直流输出端。

7.根据权利要求6所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述自检组件包括：

转换开关SA1，一端耦接于所述交直流电源(1)直流输出端；

继电器K41，其线圈一端耦接于所述转换开关SA1另一端，另一端耦接于所述交直流电源(1)直流输出端；

所述继电器K41的触点耦接于中央控制单元(5)的输入端和交直流电源(1)的交流输出端，且与所述中央控制单元(5)连接的触点为常开触点，与所述交直流电源(1)的交流输出端连接的触点为常闭触点；

当按下所述转换开关SA1时，所述继电器K41的触点动作，断开所述交直流电源(1)与所述变频器(11)的交流输入端的连接线路，并由中央控制单元(5)控制所述继电器K22动作。

8.根据权利要求7所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述自检组件还包括指示模块，所述指示模块耦接于所述中央控制单元(5)，用于让工作人员知道设备正在自检。

9.根据权利要求8所述的具有低压穿越装置的给煤机，其特征在于，所述指示模块包括：

继电器K3，其线圈耦接于所述中央控制单元(5)的输出端，触点一端耦接于所述交直流电源(1)直流输出端；

指示灯HL1，一端耦接于所述继电器K3触点的另一端，另一端耦接于所述交直流电源(1)直流输出端。