火电厂低电压穿越解决方案

装置控制模式
故障模式 故障模式是指GLT-20系列变频器低电压穿越电源发生故障时， 保护动作后进入的一种状态。GLT-20发生严重故障时，执行 跳接触器、封PWM脉冲，点亮故障灯，开出故障信号的操作， 系统转入故障状态。 在故障消除之后，需人工手动按下柜门前的“复位”按钮，若 故障已消除则装置自动执行全自动逻辑， GLT-20恢复正常运 行状态。 停机模式 停机模式是指GLT-20在发生紧急故障保护动作，或人为拍下 “急停”按钮时GLT-20进入的一种状态。该状态下，GLT-20 执行跳接触器、封脉冲的操作，点亮停机灯，系统进入停机状 态。 （注：“急停”按钮被拍下时，GLT-20执行跳接触器、封脉 冲，点亮停机灯，开出故障信号等操作）
给煤机变频器 低电压穿越装置原理
三相交流电能经断路器QF1送入二极管整流桥TM1-3构成的整流回路， 再经过电控开关KM1变换为直流电能并储存于电容C1和C2。电感L1与 IPM构成BOOST型式的升压斩波电路，可将C1/C2上的直流电能变换为 电压等级更高的直流电能储存于电容C3/C4，并经晶闸管及二极管防反 回路和熔断器后，送入变频器的直流输入端子。电动开关KM1与电阻 YR1构成预充电回路，当预充电结束之后闭合KM1，实现在GLT-20初 始上电时为电容C1/C2/C3/C4的平稳充电功能。
运行操作检查低电压穿越装置停机和故障灯均灭装置运行操作断开低电压穿越装置出线刀闸sw1低电压穿越装置本身有工作时根据工作票措施要求执行断开ups配电柜给煤机变频器控制电源根据工作票措施要求执行断开低电压穿越装置出线刀闸sw1工作中需注意的问题给煤机变频器低电压穿越装置内有电容储能装置在给煤机交流电源消失后装置内一次回路仍有电压在给煤机交流电源失电约5分钟后低电压穿越装置一次回路电压才能趋近于零

厂用母线电压偏低分析及处理摘要：本文分析了某厂厂用6KV母线及380V母线电压长期偏低的原因，分析了母线电压低对机组安全经济运行的影响，提出了提高母线电压的调整方法，详细阐述了高厂变有载分接头装置的调压过程及潜在的风险，提出了有载调压分接头装置的操作方法及注意事项。

关键词：厂用电压有载分接头操作方法注意事项前言火电厂厂用母线电压一般分为中压6KV和低压380V/220V（三相四线制）两个电压等级，厂用负载中80%以上均为高低压异步电动机，其负载特性则表现为典型的电动机特性，即感性负载特性，其电压与负载电流的关系为下降特性，即负载电流越大，母线电压越低；反之母线电压越低，则电动机在负载不变的情况下其电流越大，相应的电动机的负载损耗（铜损）越大，发热增大，对电动机的安全、经济运行不利。

但如果电压过高，长期运行对电动机绝缘也是一个威胁，因此选择合适的母线电压至关重要。

1厂用电压低对安全经济运行的影响1.1 厂用母线电压低造成设备跳闸一种情况是当母线运行电压偏低，此时若再启动大容量异步电动机时，将引起母线电压瞬间下降，对所在母线上的其他设备造成一定的干扰，这类设备主要是采用低压变频调速的设备，如给煤机、燃油泵等，当外部干扰造成变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压时，这些变频器低电压闭锁保护可能会动作跳闸，从而引起磨煤机跳闸，造成锅炉灭火事故。

在该厂发生过多次的给煤机跳闸及燃油泵跳闸事件，大多与此类低电压穿越现象有关。

另一种情况是当启动大容量电动机时，可能会将本来较低的母线电压拉得更低并持续一段时间，当低于母线额定电压70%时，延时0.5s跳闸部分辅助设备，从而造成机组运行不稳定，甚至造成机组被迫停运。

1.2 厂用母线电压低，电动机发热加剧，温升增大由公式I= 可知，当电动机负载功率一定时，母线电压越低，电动机电流越大，再由公式W= RT可知，电动机的损耗与电流的二次方成正比增加，电动机因此发热增加，长期在此状态运行则可能造成电动机过热损坏。

GE、EHN风机低电压穿越说明由于电网公司要求，我风场针对各期风机低电压穿越和集成控制方案进行了市场调研，将我风场三种类型风机分别准备了如下方案：GE风机：由于GE公司具备改造风机能力且有成熟的配套解决方案，所以我们建议和风机原厂家GE公司合作针对我一期30台风机进行低电压改造工程，目前GE公司报价为14.04万元/台（含税）。

同时，由于电网的需要针对风场的无功控制和最大功率限制问题。

GE公司也给出了相应的解决方案：风场管理系统软件（具体技术方案附后），其报价为465万元（未税）。

另外，我们也和其他公司进行了洽谈，但是发现目前GE风机低电压改造工程如果通过第三方来做有几个问题：1、费用较高，一般1.5MW风机每台改造费用约为50万左右（技术方案类似于750KW风机）。

2、技术较为复杂，无法完成最大功率控制和动态无功控制功能。

EHN风机：由于风机主机厂商濒临倒闭，且其在国内风机市场保有量很低，安迅能西班牙公司迟迟没有提出相应的技术方案。

另外由于风机违款的问题，航天安迅能公司对于我方的改造要求始终没有给予正面的回答。

为此我们针对以上困难进行了以下几个探索尝试：1、和第三方尝试合作。

目前我们与南高齿、金风、科诺伟业几家公司进行了协商，他们针对我们二期风机均进行了现场查看，目前正式给出方案的只有科诺伟业公司。

EHN风机改造的主要难题是电压12KV，750KW风机的改造模式很难套用在这上面。

2、改造技术难度大。

由于低电压穿越涉及到主控系统和变频控制，一般风机制造公司技术实力有限，很难同时进行这两项技术改造。

而且即使完成了低电压改造，即将要求的风机集成控制系统也难以实现。

针对这些难点，我们联系中科院下属的科诺伟业公司进行了一段时间的现场查看分析，他们针对EHN风机的特点给出了一套技术方案（具体方案附后），这套方案的优点是：解决了风机低电压穿越的问题；可以实现风机集成控制完成最大功率控制和动态无功补偿；变频系统和控制系统的国产化可以使我们完全摆脱安迅能公司的控制；费用相对较低，每台费用50万左右（包括风机集成控制系统）；改造试验周期预计3个月。

提升给煤机低电压穿越能力的研究及应用摘要：给煤机是火电厂的重要辅机设备，如果在故障发生时,给煤机系统有低电压穿越装置,暂时支撑变频器的电源电压则可避免给煤机跳闸,为系统的安全运行多一份保障。

所以非常有必要在给煤机系统中增加低电压穿越装置。

关键词：给煤机；低电压穿越；应用前言近年来，因给煤机低压跳闸引起的事故停炉，在全国范围内的火电厂中时有发生。

目前火电机组给煤机普遍采用变频器来实现电动机的无极调速、给煤机的软启动、经济运行等功能，但多数火电厂机组的低压辅机变频器低电压穿越能力较差，甚至不具备低电压穿越能力。

火电厂由于高压变频器的低电压穿越没达到应有的能力，造成了变频器的跳闸事故，产生了巨大的经济损失。

因此，为了保证火电机组的可靠供电，火电厂给煤机的低电压穿越能力非常重要。

1低电压穿越装置介绍1.1低电压穿越装置系统的组成电力设备在正常运行时,如遇到雷击、短路故障和大电机启动、车祸、建筑施工(起重机,挖掘机等)、人为失误、动物触线、短路故障、切换操作、配电装置故障等会引起系统电压电压暂降,也称电压跌落、电压凹陷和晃电等等。

是指电压有效值的突然下降,然后又迅速恢复正常的现象。

当系统电压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,变频器所带电机停转。

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〔<200μs〕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。

低电压穿越系统由RTM模块、主监控、充电机、显示屏、开关电源、电池巡检仪、电池组、回路中的继电器、接触器、熔断器、空开等部分组成，如图1所示。