sfc定子转子通流试验

目 次前言 (II)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3术语与定义 (3)4 基本规定 (4)5 静态试验 (4)6 动态试验 (9)7 试验报告 (10)I燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验规程1 范围本标准规定了燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验的试验项目、试验方法及试验判据等。

本标准适用于燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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GB/T 15135 燃气轮机词汇GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 596 电力设备预防性试验规程3 术语与定义GB/T 15135界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1静止变频器 static frequency converter；SFC由晶闸管换流桥、直流平波电抗器、冷却系统及控制保护等单元组成，具有变频功率输出能力的设备。

3.2静止变频启动系统 SFC-based starting system由静止变频器、输入断路器、隔离变压器、滤波器（可选）、输出切换开关等组成，用于将燃气轮发电机从盘车转速拖动到自持转速的系统。

3.3输入断路器Input circuit breaker配置在静止变频器输入侧，连接静止变频启动系统供电电源和隔离变压器的断路器。

3.4隔离变压器Isolation transformer配置在输入断路器和静止变频器之间的降压变压器，低压侧绕组可采用单绕组，也可以采用不同相位的双绕组。

3.5输出切换开关Output transfer switch配置在静止变频器输出侧，具有切换功能的开关。

1DL / T2023 — 20194 基本规定4.1 试验项目及周期现场试验包括交接试验和定期试验,具体试验项目参见表1、表2，定期试验周期一般为1~3年。

浅析静止变频装置(SFC)在蓄能电厂的作用摘要：静止变频器(英文全称为“Static Frequency Convert-er”，简称SFC)，被广泛用于抽水蓄能电厂，主要是在机组抽水工况和抽水调相工况下启动。

静止变频器的优点是启动平稳，启动时间短，调整方便，维护工作量小，可靠性高，工作效率高。

总而言之，静止变频装置对蓄能电厂设备的运转是有很大的影响的。

关键词：静止变频装置（SFC）；蓄能电厂；作用前言：随着现代化大电网的不断发展，蓄能电厂内蓄能机组以其快速、有效、经济、可靠、无污染的特点，在电网的调峰、调频、填谷以及事故备用中扮演着越来越重要的角色。

蓄能电厂中的抽水蓄能机组所特有的可逆式同步电动发电机的启动则是其运行的关键技术之一。

而静止变频器SFC正是用于实现这一关键技术的理想设备。

本研究就将针对静止变频装置（SFC）在蓄能电场中的应用这一主题进行阐述，使读者对这方面的内容有一个更加深入的了解。

1.静止变频装置（SFC）结构静止变频器主要由功率单元、控制和保护单元以及辅助单元等组成。

1.1功率单元功率单元主要包括以下部分:(1)输入断路器。

在SFC发生故障或正常停运时，切断电源。

(2)输入变压器。

将高压侧与低压侧进行隔离。

(3)整流桥。

将交流电流整流为直流。

(4)逆变桥。

将直流电流逆变为交流。

(5)直流电抗器。

用于整流输出后的平波和去耦。

(6)输出断路器。

启动过程中启动回路发生故障时切断电流。

1.2 控制和保护单元控制单元包括测量单元、脉冲单元、PNC、PLC等。

(1)测量单元。

测量SFC 调节所需的各种变量的元件。

(2)脉冲单元。

可控硅触发信号的传送和变换元件。

(3)PNC(可编程数字控制器)。

用于SFC闭环调节和控制及可控硅元件的保护。

(4)PLC。

用于SFC和监控系统的输入输出联络和故障管理。

(5)保护单元。

用于SFC各种电气部件的保护(主要包含过流保护、过压保护、欠压保护、欠励保护、过励保护、差动保护、超速保护等)。

燃气轮发电机组SFC系统调试刘凯;赵焱;张弛【摘要】通过对北京草桥燃气联合循环热电厂二期工程SFC系统特点的分析总结,以及调试中遇到的问题和解决办法的介绍,可为今后的燃气联合循环热电厂进行相关系统调试提供参考.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】3页(P44-45,53)【关键词】SFC;燃气轮机;启动;调试【作者】刘凯;赵焱;张弛【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM621.30 概述SFC即静止变频启动装置，是燃气发电厂的关键电气设备，而变频启动是燃气发电厂的关键技术之一。

北京草桥燃气联合循环热电厂二期工程为二拖一燃气联合循环机组，安装2台300 MW级燃气发电机组，1台300 MW级汽轮发电机组。

每台燃机发电机组各设置了一套SFC静止变频起动装置，作为燃气机组启动的主要方式，2台SFC装置互为备用。

燃气轮机机组启动的基本原理:在燃机启动初期，供燃烧的天然气不能有效地剧烈压缩并燃烧，机组无法提供强大的启动力矩自行启动，此时采用由外部供电的静止变频器(SFC)向发电机定子通入可变电压和频率的电源，同时在发电机转子侧通入励磁电流，将发电机当做同步电动机运行，带动整个机组旋转。

当机组转速达到自持转速时，SFC便可退出运行。

1 燃机静止变频器SFC系统简介1.1 SFC系统的结构和组成对于草桥机组，其构成包括以下几部分:(1)输入开关。

包括1号机SFC输入开关和2号机SFC输入开关，在机组启动时，按需要合上其中一个输入开关。

当SFC发生故障或正常停运时，起切断电源作用;SFC输出切换开关，在机组运行到达2 100 r/min之后，或启动过程中启动回路发生故障时切断电流。

(2)隔离变。

干式变压器，连接6 kV输入开关和SFC的换流器，连接组别为Dy11d0，低压侧分别为星型连接和角型连接，可以防止SFC启动时产生大量的高次谐波对厂用电源的影响。

抽水蓄能电厂SFC谐波分析本文介绍了静止变频器装置产生谐波的原因及影响。

对惠州蓄能水电厂静止变频器起动过程中产生的谐波进行了分析，并提出了抑制谐波的措施和意见。

标签：蓄能水电厂；静止变频器（SFC）；谐波随着国民经济的发展以及经济结构的调整，电网用电结构也不断发生变化，生活用电和第三产业用电增长迅速，电网负荷率明显下降，峰谷差不断加大，同时用户对电力供应的安全和质量要求也越来越高。

蓄能水电厂（PSPS）作为一种特殊的电源，具有调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等[1]多种功能，在电网安全、经济运行方面发挥了重要的作用。

但是由于抽水蓄能机组采用了静止变频装置（static frequency converter，SFC）起动，SFC工作时在电网中产生的谐波对电网将会造成污染，目前国内对SFC的谐波影响和解决对策还缺乏深入研究。

本文在分析了谐波产生原因的基础上，对惠州蓄能水电厂SFC 产生的谐波进行了分析并提出了抑制谐波的建议。

1 蓄能水电厂SFC系统介绍蓄能水电厂的泵工况有五种起动方式：（1）异步起动方式；（2）同步起动方式；（3）半同步起动方式；（4）同轴小电机起动方式；（5）SFC起动方式。

SFC 具有起动容量大、起动速度快、工作可靠性高、维护工作量小、对系统影响少等优越性[2]。

因此，蓄能水电厂大多都采取这种方式为主要泵工况起动方式。

静止变频器的起动原理接线如图1。

电机变频起动时，转子绕组通入励磁电流，定子由SFC供电，由定子电压频率控制转子转速。

SFC输出的频率在起动开始时调得很低，然后逐步上升至额定值，利用同步转矩的作用，使电机的转速随变频器输出频率同步地升至额定值。

2谐波分析在SFC起动过程中产生的谐波会对电网造成污染，如何采取措施，有效的抑制谐波对电气设备的影响意义重大。

2.1谐波的产生SFC的核心部分由相控变流整流器和逆变器组成的一个晶闸管无换向电机调速系统，通过对具有非线性特性的半导体功率器件的开关控制，实现功率或频率的控制。

静止变频器（SFC）起动作为大型抽水蓄能电站机组的首选起动方式，对于抽水蓄能电站的正常运行具有非常重要的作用，本文就针对这一起动方式介绍了若干关键问题，如电机无传感器转子位置检测方法、变频起动过程、控制策略、谐波抑制等。

英文摘要：As the first choice for start-up sets in large-sized pumped storage power plant,the variable-frequency starting with static frequency converter(SFC) is very important for the normal running of pumped storage power plant.In this paper, some key problems for the starting of SFC are introduced,such as rotor position sensorless estimation, variable frequency start-up process ,control strategies,harmonic suppression and so on. 关键词：静止变频器无传感器转子位置检测变频起动过程1 引言抽水蓄能电站静止变频器（SFC）变频起动是利用晶闸管变频器产生频率可变的交流电源对蓄能机组进行起动，是目前大型抽水蓄能电站的首选起动方式，其技术特点为：(1)静止变频器的调速范围可以从电机的静止状态到l10％额定转速，在此调速范围内静止变频器工作效率不会降低；(2)静止变频器起动可使起启动电流维持在同步电机要求的额定电流以下运行，对电网无任何冲击，具有软启动性能；(3)静止变频器满足抽水蓄能电站的发电电动机组在电网电力调峰过程中频繁启动的要求。

目前，我国大型抽水蓄能电站中发电电动机的电动机起动方式基本设为静止变频器起动为主，背靠背起动为辅。

浅谈SFC在燃气机组中的原理及启动工作，达到或超出2220r/min后，该装置自行停止转速运动，但需要确定转速功率不得低于转子转动速度，以免出现功率耗损程度过大等问题。

对于电能或动能转变，也需保持燃机机组从启动到结束之间的正常功率，满足转子转动的生成速率，加大能量转动程度。

大型燃机均采用SFC（静止变频启动装置）启动方式，整个机组的启动和调速的实现由启动装置完成，启动装置分为机械式装置和电子式装置。

机械式装置一般为启动电动机。

电子式装置通常为SFC。

对于燃气轮机项目来说，一般在低速盘车时采用机械盘车，启动时采用SFC装置。

2变频器的作用及同步电动机调速在速度转动过程中，变频器主要于器具电压频率统一变化，以实现机器电压交流电的输出过程。

由于变频器具有调速转动的作用，产生电机极对数量比较统一（n=60f/p），由此可以得出，电机的转度与频率成正比。

电机在工频启动时会产生很大的启动电流（额定电流的几倍），对电网冲击相当大，而是用变频启动，电压和频率是逐步增加的，这样的工作方式具备的冲击量不大。

但是如果使器具频率保持上升状态、电压变低，极其容易造成发电机出现“电压和频率冲击”现象，造成发电机的电压和频率不统一，会对发电机产生一定的损毁问题。

调速的方法有两种：一是改变电机对数；二是提高变频调速。

在提高机组的运行速率时，要想完成电动机变频调速功能，可以采取改变变频功率的方法，实现电动机的同步功能，提高机器的技术调速。

另外，电动机的调速类型主要以自控和他控为主，结合变频装置提高变压功率，达成统一的机器变频速率。

在自控调速过程中，对变频调速采取控制调节的方式，实现变频装置自我控制，主要以“交-直-交”和“交-交”两种变频供电方式为主，控制方式则通过控制速率不超过变频速率来实现。

对于自控调速，电动机的具体应用很多，如701F系列燃动机。

在他控调速过程中，与自控调速过程具有相似性，利用带动转子速率的方式来完成具体操作，实现电动机同步调速。

抽水蓄能机组静止变频器启动的调试方法吉林省吉林市 132000摘要：抽水蓄能机组静止变频器启动涉及多个系统与设备之间的协调配合，现场调试难度较大。

本文根据国内多个现场的调试经验，首先总结分析常用的静止变频系统主接线结构对现场调试的影响；然后，提出现场调试不同阶段的方法要点与注意事项；最后，以某机组现场调试实测数据为例，验证调试方法的可行性。

本文的研究内容有助于提高调试效率与安全性，对后续机组静止变频启动调试具有借鉴意义。

关键词：抽水蓄能机组；静止变频器启动；调试；同期并网1 SFC主接线对启动调试的影响1.1常用的SFC主接线型式。

抽水蓄能SFC的主拓包含了20世纪90年代至今在国内应用的SFC各厂家主要产品。

根据近五年抽水蓄能电站已投运SFC以及在建电站SFC设备投标情况，目前GE、ABB、西门子、南瑞等SFC厂家常用的主拓扑结构均为高低高结构，高—高结构以及高—低—高的6-6脉波串联结构已很少使用。

SFC输入断路器、输出、旁路及隔离断路器等设备的常用主接线型式如图1所示。

为了保证SFC输入侧电源的可靠性，一般采用两路供电，分别从两个不同单元的主变压器低压侧取电，启动时按一定规律选择合一路输入断路器，即启动过程中ICB1与ICB2只有一个合闸供电。

旁路与隔离断路器以及输出断路器一般由设备厂家确定其连接方式。

目前，有SFC设备厂家主拓扑采用两个6-6脉波并联结构时，输出、隔离与旁路断路器的连接方式选择了图1（a）的结构；其他均为图1（b）的连接方式，采用这种连接方式时，有些电站也采用没有大电流分断能力的旁路与隔离断路器来代替相应的断路器。

1.2主接线型式对调试的影响。

从SFC启动调试的角度来看，网桥—机桥主拓扑的区别并不影响启动调试，图1（a）、图1（b）的主要区别在于输出、隔离和旁路断路器的连接方式。

连接方式的不同直接影响到静态试验合闸开关的选择，以及启动过程中各开关的分合顺序。

基本原则是静态试验的定子通流试验，通入定子的电流无需经过输出变压器；动态试验应特别注意输出、隔离和旁路开关的分合时序，并分阶段验证跳闸回路的正确性。

静止变频器ＳＦＣ低压动模试验平台系统设计马　涛　陈佳永　支正轩　蔡安勇　安万洙（辽宁荣信兴业智能电气有限公司）摘　要：随着抽水蓄能规模的不断扩大，静止变频器ＳＦＣ作为同步电机启动的核心装置越来越受到各大设备厂商的关注。

根据ＳＦＣ系统的主要工作原理，本文设计了一种基于３８０Ｖ静止变频器ＳＦＣ的低压动模试验平台系统，此试验平台能基本模拟ＳＦＣ启动与并网过程，能帮助研发设计人员测试和验证相关核心控制算法，为进一步完善和验证ＳＦＣ装置的可靠性奠定了试验基础。

关键词：抽水蓄能电站；静止变频器；ＳＦＣ设计原理；低压动模试验平台０　引言２０２１年９月国家能源局下发关于抽水蓄能中长期发展规划，指出要发展抽水蓄能促进新能源大规模高比例发展、提高电力系统安全稳定运行水平。

同步电机的启动装置静止变频器（ＳｔａｔｉｃＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＳＦＣ）作为大型抽水蓄能电站机组的核心装置，是保证抽水蓄能电站正常运行的重要设备，具有设备安全性高、运行可靠性高、设备可用率和启动成功率高等特点［１ ２］。

为了便于测试和深入了解ＳＦＣ的工作原理及运行方式，为进一步研发ＳＦＣ系统奠定良好试验基础，本文设计了一种基于低压３８０Ｖ的ＳＦＣ系统动模试验平台，能基本模拟ＳＦＣ系统的工作原理。

本试验平台不仅可以辅助设计研发人员尽快掌握ＳＦＣ系统的运行状态，而且可以测试ＳＦＣ相关控制算法等，从而加快设计研发进度。

１　ＳＦＣ原理及特点分析同步电动机静止变频器启动系统属于自控式同步电机变频调速系统，应用在抽蓄电站、火电厂、大型调相机等要求大容量、高转速和高性能的可调速领域［３］。

静止变频器系统主要由交 直 交型晶闸管变流器、同步电动机等构成，变流器主电路由整流桥、逆变桥和直流平波电抗器组成。

整流器把来自供电电网的交流电整流为直流电，经平波电抗器滤波后，再由逆变器变换成频率可调的交流电，供给同步电动机［４ ５］。

它主要是根据电机转速及位置信号控制晶闸管变频装置对同步电机进行变频调速，从而产生从零到额定频率值的变频电源，同步地将机组拖动起来。