8号炉给煤机变频器低电压穿越改造作业指导书

某电厂给煤机低电压穿越改造及应用发布时间：2021-12-15T06:40:39.490Z 来源：《福光技术》2021年20期作者：张宗庭[导读] 简要说明火力发电厂给煤机低电压穿越原理，通过介绍某火力发电厂给煤机低电压穿越改造方案、试验和应用情况，为现役火电机组给煤机低电压穿越改造和新建机组装设低电压穿越装置提供参考。

国能（绥中）发电有限责任公司辽宁省葫芦岛市 125222摘要：简要说明火力发电厂给煤机低电压穿越原理，通过介绍某火力发电厂给煤机低电压穿越改造方案、试验和应用情况，为现役火电机组给煤机低电压穿越改造和新建机组装设低电压穿越装置提供参考。

关键词：发电厂；给煤机；低电压穿越0 引言2011年1月2日，东北电网500kV伊换线事故跳闸时，系统瞬时电压跌落，造成系统内两台机组同时因给煤机变频器低电压保护动作闭锁输出，锅炉MFT，两台机组同时跳闸。

10月份东北电网公司组织召开了“火电厂辅机低电压穿越能力改造现场工作会”，并下发了会议纪要。

2012年1月4日，东北电力调度通信中心再次下发《关于进一步明确火电厂辅机低电压穿越能力技术改造工作有关要求的通知》，至此拉开了现役火电厂给煤机低电压穿越能力改造的序幕。

1 绥中发电厂给煤机参数简介给煤机型号：EG3690、额定出力：140t/h、可调范围 14~140t/h、品牌：施道克。

变频器型号：POWERFLEX 40 、功率：4kw、品牌：AB 。

电机型号：M112MB4 功率：4kw 额定电压：380V额定转数：1445r/min、品牌：西门子。

2 给煤机抗低电压穿越能力试验为了解给煤机抗低电压穿越能力，以便采取有针对性的措施，绥中发电厂对给煤机进行了抗低电压穿越能力试验，得到如下试验结论。

（1）给煤机微处理器控制电源低电压临界保护动作值为318V（83.7%Un），当低于该值时保护动作跳闸，保护动作时间小于0.5S；（2）给煤机变频器动力电源低电压临界保护动作值为290V（76.3%Un），在此电压下电机发生震动，已不能正常运行；（3）本次试验均在空载和低转速下进行（9.4Hz）,考虑变频器的工作原理，在给煤机正常带负荷运行时，变频器保护动作电压值将高于290V，控制电源保护定值不受运行状态的影响。

给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。

一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。

但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。

在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。

如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。

对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。

因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。

二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。

1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。

64《电佗卄矣＞(2019.No.4)文章编号：1004-289X(2019)04-0064-03一种低电压穿越装置在给煤机系统中的应用陶霞（江西大唐国际抚州发电有限责任公司，江西抚州344128）摘要：目前燃煤火力发电厂锅炉辅机特别是给煤机系统大量采用了变频驱动系统，即变频器拖动电机运转，根据负荷的轻重，调节电机的电源频率和电压幅值，从而起到节能目的。

当外部原因造成电源电压暂降，超出变频器额定电源范围之外（欠压保护值），变频器（过流、欠压）将会保护动作停机，此时变频器处于闭锁输出状态，给煤机主电机停转,DCS接收到停机信号，当多台给煤机停机后将会引发锅炉FSSS系统发出MFT动作信号，从而导致炉膛灭火，造成非计划停炉。

低电压穿越装置可以在电网电压跌落到90%以内时，系统不工作，处于热备用状态；当电压跌落到0%-90%范围内时，系统瞬时〔＜200|is〕启动工作，输出500V左右的直流电送到变频器的直流母线端，为其提供电压支撑，保证了变频器不会因交流电压的下降而停机，起到了对变频器的支撑作用。

当交流电压恢复正常后，低电压穿越装置自动退出支撑，处于待机状态，为下次电网出现电压暂降或停电做好准备。

关键词：电压暂降；变频器；给煤机；MFT；电压支撑中图分类号:TN77文献标识码:BApplication of a Low Voltage Crossing Device in Coal Feeder SystemTAO Xia(Datang International Fuzhou Generation Co.Ltd.,Fuzhou344128,China)Abstract:At present,the frequency conversion drive system is widely used in the auxiliary boiler,especially in the coal feeder system of coal-fired power plants,that is,the frequency converter drives the motor to run,and adjusts the power frequency and voltage amplitude of the motor according to the load,so as to save energy.When the external causes cause the power supply voltage sag,beyond the rated power supply range of the frequency converter(under-voltage protection value),the frequency converter(over-current, under-voltage)will protect the action of the shutdown,at this time the fre­quency converter is in the locked output state,the main motor of the coal feeder stops,DCS receives the shutdown signal, when more than one coal feeder shutdown will trigger.The FSSS system of the boiler sends out the MFT action signal, which causes the furnace to extinguish the fire and cause unplanned shutdown.The low voltage traverse device can start the system instantaneously when the voltage drops below90%and the system is in the hot standby state.When the volt­age drops below0%to90%,the system can output about500V DC to the DC bus terminal of the inverter,which pro­vides voltage support and ensures the inverter.It will not stop due to the drop of AC voltage,and it will play a supporting role in frequency converter.When the AC voltage returns to normal,the low voltage crossing device automatically with­draws from the support and is in standby state,which is ready for the next voltage sag or power failure.Key words:voltage sag；Frequency converter；Coal feeder；MFT；voltage support1引言某厂2017年发生一起IB凝泵变频器柜内电抗器三相短路故障，故障时厂用6kV IB段（IB凝泵开关接带段）母线相电压急剧下降，最低达到0.83kV,正常电压时为3.8kV0连带380V锅炉PC1B段电压下降（2号锅炉变压器为380V锅炉PC1B段工作电源,连接在6kV IB段）继而引起380V锅炉2MCC段电压下降，连接在该段上的1C、1E、1F给煤机电机变频器由于母线电压降低到其出口电压闭锁值而导致变频器停运,《电气卄矣〉（2019.No.4）651CJE.1F给煤机跳闸，仅1A制粉系统运行，后启动1D制粉系统正常，强启1CJEJF给煤机均失败。

环球市场电力工程/-123-给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用郭 军宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司摘要：针对电网电压波动或厂用电电压瞬时或短时低于变频器低电压保护整定值时，给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，给煤机停运，引起MFT 动作。

本文分析了VRT-380A 变频器低电压穿越装置在火电厂的应用，它采用升压技术将电网残压整流后进行升压调制，通过现场试验与实际应用表明变频器具备低电压穿越能力。

关键词：给煤机、变频器、低电压穿越1.概述宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号机组共12台给煤机，每台给煤机配备ABB 公司生产的ACS800-01-0009型变频器，额定电压380V，额定电流13A，低压跳闸值为247V(0.65U1min)，适配电机额定功率4kW。

在实际使用过程中，因为电网发生低电压穿越或备自投切换时，厂用电电压瞬时或短时低于变频器低电压保护整定值，造成给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，所有给煤机停运，引起MFT 动作，给电网和机组安全稳定运行带来隐患。

2.设备现状给煤机变频器跳闸主要有两个原因：变频器功率回路(变频器动力部分)和控制回路(控制部分)。

变频器的功率回路均由整流模块、直流环节、逆变模块组成，如下图1所示。

变频器的进电端子(R/L1，S/L2，T/L3)，经不控整流(TM1，TM2，TM3)到直流DC，再经过逆变(TM4，TM5，TM6)到U/T1，V/T2，W/T3交流，实现频率变换。

当低电压发生时，R/L1，S/L2，T/L3电压变低，直流母线电压随之降低，无法提供逆变模块所需要的能量，触发变频器保护。

此保护为变频器内置的硬件保护，无法通过修改定值进行规避[1]。

3.改造方案低电压穿越装置VRT-380A 工作原理介绍变频器低电压穿越装置(VRT-380A)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。

其工作原理如图2：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，VRT-380A 装置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。

火电厂给煤机变频器低电压穿越技术的改造实例摘要：本文分析了低电压穿越故障对机组安全运行的危害、影响，分析给煤机变频器低电压穿越的原因以及提升给煤机变频器低电压穿越能力的具体改造实例和效果。

关键词：给煤机；变频器；低电压穿越；壁挂式0 引言随着电力电子技术的发展和应用，变频技术以其调速精准、操作简单、可靠性高等优点而得到广泛应用，特别是近年来国家对节能降耗指标要求的提升，使各电厂在辅机设备上广泛应用变频技术。

而变频器对电压波动是非常敏感，在电网发生故障导致低电压穿越时，相关辅机设备可能会应为变频器低电压穿越能力不足而导致停运。

低电压过程通常都是短暂的，主要是因为电网晃电、负荷不平衡、短时故障重合、备自投装置切换时间较长以及大型设备启动和线路过载等问题引起。

当出现低电压穿越时，存在导致变频器停运，给煤机跳闸的风险，多台同时跳闸时可导致锅炉MFT动作，这给电厂安全生产带来极大威胁，同时也带来很大的经济损失。

1 给煤机带变频调速典型设计我厂2*330MW机组，采用单元接线，锅炉采用中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统。

每台炉5 台沈阳施道克电力有限公司生产的（EG2490）电子称重皮带式给煤机，控制器型号DT-9，动力电源使用ABB公司生产的ACS510系列变频器。

为降低干扰，变频器与给煤机控制器分别设柜布置。

5台给煤机动力电源分别取自厂用400V A段和B段，其中A、C给煤机动力电源取自厂用400V A段，B、D、E给煤机动力电源取自厂用400V B段，符合电源配置设计原则。

在出现低电压穿越问题时，可能导致给煤机控制器和给煤机变频器电源下降，引起控制器或者变频器误发停止信号而跳闸，甚至引发锅炉MFT动作。

2016年发布最新标准：DL/T-2016 《发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范》，具体要求：1.变频器在进线电源电压跌落到不小于20%额定电压，持续时间不大于0.5s 的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；2.变频器在进线电源电压跌落到不小于60%额定电压，持续时间不大于5s的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；3.变频器在进线电源电压不小于90%额定电压时能够长期可靠供电，保障供电对象的安全运行。

给煤机变频器低电压穿越改造方案一、概述给煤机变频器随机组于2005年投运。

给煤机变频器使用型号为ACS 800产品。

6台该型号给煤机变频器能满足机组正常运行上煤需求。

2019年通知：要求组结合检修，完成给煤机变频器低电压穿越性能改造，防止厂用电受大型设备起停、电气设备短路、非平衡设备干扰及外网影响发生急剧波动，引起电压短时跌落造成机组多台给煤机变频器同时跳闸，致使机组甩负荷，甚至发生灭炉跳机事件。

改造后在厂用电瞬时扰动时，低电压穿越电源装置能给变频器输入直流电，维持给煤机变频器短时运行。

相应提高了组运行的安全可靠性。

二、组织机构1.组织机构总指挥：副总指挥：技术监督人：安全监督人：工作负责人：工作人员：2.组织机构职责总指挥职责：负责对施工方案进行审核、批准，确保施工方案的具体内容符合施工现场实际需要，具有可行性和可操作性，对施工现场存在的问题提出整改意见落实责任，并对施工的全过程进行监督，对施工现场的安全、质量、文明生产、进度负领导责任。

是整个项目的第一责任人。

副总指挥职责：负责对“本方案”的审核，确保“本方案”的内容符合现场实际需要，具有可行性和可操作性，落实“方案”的执行情况，对现场存在问题提出整改意见并监督整改，对施工过程中的违章违纪和不安全事件及时制止并落实整改、落实责任。

负责组织施工人员的安全培训和学习上级单位下发的各种文件，对施工现场的安全、质量、文明生产、进度全面监督负责，全面协调各项工作负责处理现场异常情况。

是整个施工过程的主要责任人和执行人。

技术负责人职责：全面负责现场的技术监督工作，按照要求和程序组织施工，对现场施工过程中存在的技术问题组织讨论攻关，确保整个施工的质量。

配合副总指挥做好其他监督工作，是整个项目的技术责任人。

安全负责人职责：负责现场的安全监督，对安全措施“本方案”的执行情况进行把关并监督落实，对执行和落实不到位的提出整改意见并监督整改，及时发现及时制止人员的违章行为，对现场的违章违纪和不安全事件组织分析，负责组织施工人员安全培训，学习事故快报通报和上级单位下发的安全文件。

东北电力设计院电气室关于“火电厂辅机低电压穿越能力”要求的暂行规定[文件编号2011-DQ-B-01]2011-10-25在依敏电厂召开“火电厂低电压穿越能力改造现场工作会议”，会议资料见附件。

电气室当前正在设计及今后设计的工程，需按以下要求进行设计：一、针对抗低电压穿越的措施：1.给煤机（给粉机）变频器需加装抗低电压穿越的装置，推荐采用北京四方或南京国臣的技术方案，该装置可含在低压开关柜的招标书中。

在给煤机（给粉机）的招标书中需说明变频器和低电压穿越装置的接口要求。

（本条为东北电网强制性要求）2.引风机、送风机、一次风机、二次风机、给水泵、凝结水泵、给煤机（给粉机）、空气预热器、增压风机、冷焰风机、空压机，以上辅机变频器的控制电源需UPS供电。

3.变频器的技术协议应包含以下内容“变频器主电源和控制电源允许失电时间0~10秒可设定。

失电后，变频器仍保持失电前的控制方式。

来电后变频器自动恢复失电前的运行状态运行，而不需要手动复位或调整。

”二、其它提高供电可靠性的措施：1.空压机房MCC段按二段设置，每段采用双路电源供电，可手动切换。

2.引风机、送风机、一次风机、二次风机、磨煤机的油泵和加热器，由设计院直接供电至负荷，不再由厂家提供成套配电箱。

3.当6kV F-C回路采用机械保持型时，应要求空压机厂家分别提供跳闸和合闸的常开接点用于空压机停止和运行；并应考虑当空压机380V电源或控制电源消失时，空压机厂家也能够发出6kV F-C回路的跳闸命令。

4.应要求6kV空压机厂家成套供货控制箱中的低压接触器控制回路具有防晃电功能（如电源失去后在2秒钟内恢复，接触器仍能保持合闸；超过2秒，电源恢复后，接触器保持分闸）。

东北电力设计院电气室批准人：2011-11-19。

- 57 -工 业 技 术0 引言现如今在火电厂辅机运行的过程中广泛实现了对变频技术的应用，合理进行变频改造能够有效降低厂用电率，以达到节能降耗的效果，但变频器本身在电压波动方面有较高的敏感性，一旦输入电压比保护定值低，便会自动切断变频器的输出。

现如今我国在低电压穿越技术的应用方面仍存在一定不足，有必要对其进行深入探究。

1 低电压穿越问题的产生如果电源电压出现跌落问题，变频器的各个部分会不同程度地受到低电压的影响，由于其跌落的范围以及具体的持续时间存在一定差异性，所以变频器既有可能出现闭锁停机的问题，也有可能会继续运行。

笔者对近年来的相关案例进行分析能够发现，我国的很多火电厂中出现了由于给煤机低压跳闸所造成的停炉事故，严重影响了火电厂的正常运行。

从目前来看，我国绝大部分的火电机组给煤机都会使用变频器来保证给煤机的软启动、电动机的无极调速以及经济运行等功能的使用，但对现如今大部分的火电厂机组来说，其所具有的低压辅机变频器本身并不具备较高的低电压穿越能力，甚至还有部分变频器根本没有低电压穿越能力。

例如在2013年我国某火电厂便因为其高压变频器并未达到应有的低电压穿越能力要求，所以出现了变频器跳闸事故，给火电厂带来了严重的损失。

基于此，若想真正为火电机组的安全稳定供电提供保障，必须确保火电厂给煤机本身具有良好的低电压穿越能力。

从实际情况着手进行分析，低电压穿越基本上会通过变频器呈现，因为火电厂在日常运行的过程中往往处在一个相对较为复杂的环境条件下，并且需要长期连续的运行，所以一旦产生瞬时掉电事故或者是电网电压跌落事故都会严重影响关键设备以及相关装置的正常运用，与此同时，其分散控制系统（DCS）内的控制相对来说比较复杂，如果某个变频器控制的给煤机在产生掉闸问题，则会在极大程度上制约机组整体运行效率的提升。

电网在运行中不可避免地会产生电压波动以及厂用电系统内部故障等问题，具体指的是当出现大设备启动、电气设备短路以及接地等问题时，会在产生电压波动的过程中造成变频器的跳闸。

A给煤机检修作业指导书1 范围本指导书适用于托克托发电有限责任公司，600MW机组锅炉EG2490给煤机检修工作。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

GB26164.1-2010 《电业安全工作规程第一部分：热力和机械》DL/T748.4- 2016 《火力发电厂锅炉机组检修导则第四部分：制粉系统检修》；Q10702 53 EG-2490 《称重式给煤机技术标准》；Q/CDT-ITKTPC 1070267—2018 《制粉设备检修工艺规程》《EG2490给煤机使用说明书》；《EG2490给煤机图纸》；《集控运行规程》；《集控运行系统图》。

图1 EG2490型电子称重式给煤机组成部件3 安全措施3.1 严格执行《电业安全工作规程》。

3.2 热工相关测点已拆除，电气相关电源线已拆除。

3.3 解体前确认各项安全措施已全部执行，磨煤机已断电，脚手架经过验收合格，各种起重工具检验合格，具备工程开工条件。

3.4 所有工作人员对技术交底、安全措施交底、安全组织措施交底、岗位分工、危险点分析及控制预防措施均已熟悉并确认签字。

3.5 检修设备区域设置好临时围栏，地面铺好胶皮。

向电气、热工等相关部门班组发出开始检修通知。

3.6 现场和工具柜工具、零部件放置有序，行车起吊，必须有专业人员指挥、监护。

3.7 所带的常用工具、量具应认真清点，绝不许遗落在设备内。

3.8 起吊重物前检查起重工具是否符合载荷要求。

起吊重物时,下面严禁有人站立或行走，吊装区域设置围栏。

高处工作时,工作人员应系好安全带，并将安全带系在牢固可靠的地方。

3.9 当天检修任务结束后一定要将检修所用照明电源断掉。

3.10 参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟记熟背本书的检修项目，工艺质量标准等。