sfc變頻啟動(dòng)

1、靜止變頻起動(dòng)裝置簡介,,林峰,目錄,第一節(jié)、變頻器及其電路的構(gòu)成 第二節(jié)、SFC作用及其原理 第三節(jié)、本電站SFC的主要設(shè)備簡介 第四節(jié)、本電站SFC接線、控制方式及其啟動(dòng)過程,第一節(jié)：變頻器及其電路的構(gòu)成,簡單地說，變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供

2、給電動(dòng)機(jī)。,變頻器電路的主要構(gòu)成部分,變頻器的電路一般由4個(gè)部分組成：整流部分中間直流環(huán)節(jié)逆變部分控制部分,交-直-交變頻器的主要結(jié)構(gòu)框圖,,第二節(jié)： SFC作用及其原理,采用變頻啟動(dòng)法可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑起動(dòng)，將機(jī)組起動(dòng)到泵工況，并制動(dòng)機(jī)組 ， 降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)造成的沖擊載荷，達(dá)到軟啟動(dòng)的目的，同時(shí)還能提高電網(wǎng)及電動(dòng)機(jī)的效率 。,電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中會(huì)由勵(lì)磁系統(tǒng)通入直流勵(lì)磁電流，在轉(zhuǎn)子上建立起恒定的磁場(chǎng)，然后借助變頻器逐步升高加

3、在定子上的電源頻率，使轉(zhuǎn)子磁極在電機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)就與定子上的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)建立起穩(wěn)定的磁拉力，開始旋轉(zhuǎn)并在啟動(dòng)過程中同步增速，一直增速到額定轉(zhuǎn)速值。,,SFC實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的原理,N=60F/P,N：轉(zhuǎn)速,F：電源頻率,P：極對(duì)數(shù),,電機(jī) 轉(zhuǎn)子的磁極對(duì)數(shù)不變，通過調(diào)整通入定子電源頻率，就可以達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的,第三節(jié)：本電站的SFC及其主要設(shè)備,本電站選用的是一臺(tái)由法國CONVERTEAM公司設(shè)計(jì)制造或配套的18MW靜態(tài)變頻軟啟動(dòng)裝置，它可以在

4、240秒內(nèi)完成一臺(tái)機(jī)組從0-300r/min的起動(dòng),SFC的型號(hào)為SD7000，額定功率18MW，采用6/6脈沖機(jī)器頻率范圍f=0~52.5 Hz,輸出電壓范圍：0~1.1x15.75KV,6/6-脈沖的結(jié)構(gòu)圖,,電站SFC的主要設(shè)備,廠房內(nèi)設(shè)兩套靜止變頻起動(dòng)裝置(SFC) 其主要設(shè)備有： 輸入電抗器、輸入變壓器、可控硅整流器和逆變器、直流平波電抗器、輸入/輸出斷路器、隔離開關(guān)、輸出電抗器、輸出變壓器等,,輸入變壓器,容

5、量：24MVA額定一次電壓：15.75KV額定二次電壓：5KV接線組別：Dyn1工作頻率：50Hz阻抗電壓：12%,,輸出變壓器容量：24MVA額定一次電壓：4.75KV額定二次電壓：15.75KV接線組別：Dyn11工作頻率：3~52.5Hz阻抗電壓：12%,,交流輸入電抗器和輸出電抗器 輸入端：額定電壓：15.75KV 設(shè)備最高電壓：24KV

6、 額定頻率：50Hz 工作頻率：50Hz 輸出端：額定電壓：15.75KV 設(shè)備最高電壓：24KV 額定頻率：50Hz 工作頻率：0~52.5Hz,交流電抗器的作用,交流電抗器設(shè)在SFC輸入端和輸出端，用以限制起動(dòng)回路短路電流和抑制換流過程中的電流突變，保證整流器和逆變器穩(wěn)定運(yùn)行，確保SFC設(shè)備任一處故障不會(huì)損壞SFC的

7、其他設(shè)備,,整流器與逆變器 采用晶閘管三相全控式6/6脈沖電路 6脈沖指以6個(gè)可控硅（晶閘管）組成的全橋整流，由于有6個(gè)開關(guān)脈沖對(duì)6個(gè)可控硅分別控制，所以叫6脈沖整流。 晶閘管采用間接光觸發(fā)，用光導(dǎo)纖維傳送觸發(fā)信號(hào) 額定功率：18MW 整流器交流輸入額定電壓：5KV 逆變器交流輸出額定電壓：4.75KV,,晶閘管橋的每個(gè)橋臂的并聯(lián)支路為1，并采取均壓措施，每臂應(yīng)有一只冗余的晶閘管。當(dāng)橋臂中一只晶閘管元件擊穿

8、后，橋臂上其它晶閘管有足夠的電壓裕度(額定工作電壓的2倍)并能正常工作。 作用：采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源,,直流平波電抗器,額定電壓：6.75KV額定電流：3450A作用：平波電抗器接在整流器與逆變器中間直流回路，以降低直流電流脈動(dòng)，使逆變器穩(wěn)定可靠地工作。b) 型式：戶內(nèi)、單相、干式、空芯、銅線、自然空冷。,輸入/輸出斷路器,SFC輸入/

9、輸出端裝設(shè)中置移開式三相真空斷路器，斷路器及其附屬設(shè)備裝于鎧裝式金屬封閉開關(guān)柜內(nèi)。每套SFC輸入斷路器柜2面， SFC輸出斷路器柜1面。斷路器的生產(chǎn)廠家為ABB。 SFC輸入斷路器SFC輸出斷路器額定電壓24kV 24kV額定頻率50Hz 50Hz工作頻率50Hz

10、 0～52.5Hz額定電流1250A 1250A,第四節(jié)：電站SFC的接線、控制方式及其啟動(dòng)過程,機(jī)組電動(dòng)工況起動(dòng)方式為SFC起動(dòng)，廠房內(nèi)設(shè)2套靜止變頻起動(dòng)裝置(①SFC、②SFC)。 2套SFC既同時(shí)運(yùn)行，也互為備用。正常時(shí)，①SFC負(fù)責(zé)①、②、③機(jī)抽水起動(dòng)，②SFC負(fù)責(zé)④⑤⑥機(jī)抽水起動(dòng)，電站接線可以滿足任一套SFC裝置均可起動(dòng)①～⑥機(jī)。,,第一套SFC電源接自①、③號(hào)主

11、變壓器低壓側(cè)離相封閉母線，兩路電源互為備用。第二套SFC電源接自④、⑥號(hào)主變壓器低壓側(cè)離相封閉母線，兩路電源互為備用。,附圖17：電氣主接線圖.pdf,電站SFC的三種控制方式,現(xiàn)地手動(dòng)控制：設(shè)置由人工進(jìn)行控制機(jī)組的抽水、抽水調(diào)相的起動(dòng)試驗(yàn)接口，SFC應(yīng)能根據(jù)運(yùn)行要求實(shí)現(xiàn)手動(dòng)分步控制，調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速至5%～105%額定轉(zhuǎn)速。,現(xiàn)地自動(dòng)控制：通過觸摸屏鍵盤，由人工發(fā)出起動(dòng)、停止命令，經(jīng)確認(rèn)后自動(dòng)完成起、停全過程。,,遠(yuǎn)方自動(dòng)控制：SFC在抽

12、水工況時(shí)接受由監(jiān)控系統(tǒng)抽水起動(dòng)現(xiàn)地控制單元 I/O輸入和輸出接口發(fā)出的起、停命令，協(xié)同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。SFC應(yīng)當(dāng)能夠自動(dòng)完成起動(dòng)流程和返回，準(zhǔn)備下一臺(tái)機(jī)的起動(dòng)?？刂品绞接蒘FC控制盤上的切換開關(guān)控制。切換開關(guān)位置信號(hào)送到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。,電站SFC的起動(dòng)過程,當(dāng)SFC接到“SFC上電”信號(hào)，它將起動(dòng)自身的輔助設(shè)備，合上輸入和輸出斷路器。當(dāng)接到“起動(dòng)機(jī)組”令時(shí)，它需要從對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)得到“已起勵(lì)”的反饋。當(dāng)勵(lì)磁電流產(chǎn)生時(shí)，發(fā)電機(jī)中有了磁通，

13、定子中有了電壓信號(hào)，就可以計(jì)算出轉(zhuǎn)子的初始位置。,,剛起運(yùn)時(shí)，升壓變壓器是被旁路的。流到起動(dòng)母線的電流只有標(biāo)稱電流的40%到50%，轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)并加速。當(dāng)達(dá)到3Hz時(shí)，SFC中斷輸出同時(shí)接入升壓變壓器。然后，SFC重新運(yùn)行，并將機(jī)組從3Hz拖動(dòng)到100%同步轉(zhuǎn)速，期間限制電流值。,當(dāng)超過95%額定速度時(shí)，SFC同期裝置開始通訊并調(diào)整至發(fā)電機(jī)出口斷路器可以合閘的速度，SFC和發(fā)電機(jī)出口斷路器保持通訊，直到發(fā)出合閘指令，與此同時(shí)退出SFC。