CN214069592U - 一种变频器高低电压穿越系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及电力控制技术领域，涉及一种变频器高低电压穿越系统，包括五面低电压穿越装置屏、两面直流蓄电池屏和两面直流充馈屏，所述低电压穿越装置屏内设置有两套低电压穿越装置，每套所述低电压穿越装置连接两台给粉机，一套所述低电压穿越装置用于驱动两台给粉机，在系统电压发生跌落时，装置内置的控制系统实时监测到此电压跌落趋势，当下降至低于要求的额定电压，装置瞬时投入运行，在A/B/C三相电压跌落期间，通过BOOST升压回路将跌落的交流电压提升到500V直流电压，通过变频器的直流母线对变频器供电，使其维持到可保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平。

Description

一种变频器高低电压穿越系统

技术领域

本实用新型专利涉及电力控制技术领域，具体而言，涉及一种变频器高低电压穿越系统。

背景技术

近年来火电厂陆续发生了几起由系统低电压故障造成火电机组跳机的事故。在此类事故中，电厂内部或外部故障(雷击、电气设备短路、接地等)，引起电网电压短时跌落，跌落幅度超过15％、持续时间较短，此类故障的发生，原本不应引起辅机的退出，但由于火电厂关键辅机的变频器设备不具备低电压功能，触发了辅机拖动变频器的低电压保护，变频器闭锁输出，辅机停机，最终导致了发电机组的跳机。此类故障期间的非计划跳机，一方面影响发电厂发电连续性和经济性，并造成电厂发电设备损坏，另一方面会进一步对电力系统造成冲击，加剧系统故障程度，严重影响电力系统的安全稳定运行。

火电厂由电压暂降引发跳机的问题，引起了电网公司的高度重视，国家电网公司和南方电网公司调度中心，均下发了火电机组辅机安全隐患排查的通知。东北电网公司首先对发电厂重要运行辅机低电压穿越能力提出了具体的要求：要求重要辅机的变频拖动系统，在系统电压跌落至20％且持续10s的情况下，具备完备可靠的低电压穿越能力，确保系统故障时发电机组不因低电压穿越能力不足而跳闸。在给粉机运行中，若电源电压波动，给粉机变频器将跳闸，影响机组安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频器高低电压穿越系统，旨在解决现有技术中的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种变频器高低电压穿越系统，包括五面低电压穿越装置屏、两面直流蓄电池屏和两面直流充馈屏，所述低电压穿越装置屏内设置有两套低电压穿越装置，每套所述低电压穿越装置连接两台给粉机，一套所述低电压穿越装置用于驱动两台给粉机，所述低电压穿越装置的380V交流输入电源引自每层给粉机变频器电源进线开关上端头，并增加相应3P空开，所述低电压穿越装置的220V直流输入电源引自所述直流充馈屏，所述低电压穿越装置输出端与给粉机变频器直流母线电性连接，用于将低电压穿越装置的500V电压直流至给粉机变频器直流母线，五面低电压穿越装置屏、两面直流蓄电池屏和两面直流充馈屏设置于一台炉，每台炉设有A-E共五层的给粉机，每层设置对应的A-E低电压穿越装置屏。

优选的，所述低电压穿越装置的直流充馈屏双电源均引自DE层给粉机变频器室的电源柜,并增加相应3P空开。

优选的，每台炉在给粉机变频器室旁新建两间房间，A-C低电压穿越装置屏低电压穿越装置布置在一个房间，D、E低电压穿越装置及直流充电屏、电池屏布置在另一个房间。

优选的，每台炉在ABC层给粉机变频器室及DE层给粉机变频器室的电源柜内各增加一个控制电源总开关，电源分别引自每台机组UPS的两路备用开关。

优选的，在A-C层给粉机变频器室电源柜的控制电源总开关下增设6路控制电源分开关，分别至A-C层给粉机变频器控制屏和A-C层给粉机低电压穿越屏；在DE层给粉机变频器室电源柜的控制电源总开关下增设4路控制电源分开关，分别至DE层给粉机变频器控制屏和DE层给粉机低电压穿越屏。

优选的，所述给粉机变频器控制柜内各增加一个2P-UPS控制电源开关，并更改给粉机变频器控制柜的控制电源为UPS电源。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种变频器高低电压穿越系统，在系统电压发生跌落时，装置内置的控制系统实时监测到此电压跌落趋势，当下降至低于要求的额定电压，装置瞬时投入运行，在A/B/C三相电压跌落期间，通过BOOST升压回路将跌落的交流电压提升到500V直流电压，通过变频器的直流母线对变频器供电，使其维持到可保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种变频器高低电压穿越系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合较佳的实施方式对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1所示，在一种具体的实施方式中，一种变频器高低电压穿越系统，包括五面低电压穿越装置屏1、两面直流蓄电池屏2和两面直流充馈屏3，每台炉增加低电压穿越装置屏1五面(A～E层给粉机5各一面屏)，每面低电压穿越装置屏1内装设两套低电压穿越装置4，每套低电压穿越装置4带两台给粉机5(AC角或BD角给粉机5)；

每台炉增加直流蓄电池屏2(12V 100Ah蓄电池17只)及直流充馈屏3各两面；

每台炉在给粉机5变频器室旁新建两间房间，A、B、C屏低电压穿越装置4布置在一个房间，D、E低电压穿越装置4及直流蓄电池屏2、直流充馈屏3布置在另一个房间；

低电压穿越装置4的380V交流输入电源引自每层A、B角给粉机5变频器电源进线开关上端头，并增加相应3P空开；

低电压穿越装置4的220V直流输入电源引自新增的直流充馈屏3；

低电压穿越装置4输出500V直流至给粉机5变频器直流母线；

低电压穿越装置4的直流充馈屏3双电源均引自DE层给粉机5变频器室的电源柜,并增加相应3P空开。

每台炉在ABC层给粉机5变频器室及DE层给粉机5变频器室的电源柜内各增加一个控制电源总开关，电源分别引自每台机组UPS的两路备用开关，开关编号分别为1UP2128、1UP2129；2UP2228、2UP2229；原#1炉A送风机油站UPS电源1UP2128、原#1炉B送风机油站UPS电源1UP2129因送风机油站由PLC控制改造为DCS控制后取消；在ABC层给粉机5变频器室电源柜的控制电源总开关下增设6路控制电源分开关，分别至ABC层给粉机5变频器控制屏和ABC层给粉机5低电压穿越装置屏1，在DE层给粉机5变频器室电源柜的控制电源总开关下增设4路控制电源分开关，分别至DE层给粉机5变频器控制屏和DE层给粉机5低电压穿越装置屏1。

给粉机5变频器控制柜内各增加一个2P UPS控制电源开关，并更改给粉机5变频器控制柜的控制电源为UPS电源。

变频器低电压穿越装置4的控制目标为在系统电压跌落时保证变频器及其拖动电机系统的转速、功率、转矩不变。其工作原理如下：

在系统电压正常的状态下，变频器母线电压正常且变频器正常工作，电能通过交流送电回路送入变频器交流输入端子，满足装置备用条件，低电压穿越装置4中的中央控制单元向断路器、电动开关等执行单元发出合闸命令，此时直流回路处于备份状态，不参与变频器运行。

在系统电压发生跌落时，装置内置的控制系统实时监测到此电压跌落趋势，当下降至低于要求的额定电压，装置瞬时投入运行，在A/B/C三相电压跌落期间，通过BOOST升压回路将跌落的交流电压提升到500V直流电压，通过变频器的直流母线对变频器供电，使其维持到可保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平。

在系统电压跌落结束，系统电压恢复正常后，装置停止运行，升压回路退出工作状态，恢复到备用状态，变频器的供电仍由三相交流送电回路提供。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，包括五面低电压穿越装置屏、两面直流蓄电池屏和两面直流充馈屏，所述低电压穿越装置屏内设置有两套低电压穿越装置，每套所述低电压穿越装置连接两台给粉机，一套所述低电压穿越装置用于驱动两台给粉机，所述低电压穿越装置的380V交流输入电源引自每层给粉机变频器电源进线开关上端头，并增加相应3P空开，所述低电压穿越装置的220V直流输入电源引自所述直流充馈屏，所述低电压穿越装置输出端与给粉机变频器直流母线电性连接，用于将低电压穿越装置的500V电压直流至给粉机变频器直流母线，五面低电压穿越装置屏、两面直流蓄电池屏和两面直流充馈屏设置于一台炉，每台炉设有A-E共五层的给粉机，每层设置对应的A-E低电压穿越装置屏。

2.如权利要求1所述的一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，所述低电压穿越装置的直流充馈屏双电源均引自DE层给粉机变频器室的电源柜,并增加相应3P空开。

3.如权利要求2所述的一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，每台炉在给粉机变频器室旁新建两间房间，A-C低电压穿越装置屏低电压穿越装置布置在一个房间，D、E低电压穿越装置及直流充电屏、电池屏布置在另一个房间。

4.如权利要求3所述的一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，每台炉在ABC层给粉机变频器室及DE层给粉机变频器室的电源柜内各增加一个控制电源总开关，电源分别引自每台机组UPS的两路备用开关。

5.如权利要求4所述的一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，在A-C层给粉机变频器室电源柜的控制电源总开关下增设6路控制电源分开关，分别至A-C层给粉机变频器控制屏和A-C层给粉机低电压穿越屏；在DE层给粉机变频器室电源柜的控制电源总开关下增设4路控制电源分开关，分别至DE层给粉机变频器控制屏和DE层给粉机低电压穿越屏。

6.如权利要求5所述的一种变频器高低电压穿越系统，其特征在于，所述给粉机变频器控制柜内各增加一个2P-UPS控制电源开关，并更改给粉机变频器控制柜的控制电源为UPS电源。

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