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摘要：随着变频器在大型发电厂辅机上的普遍应用，变频器保护装置在电网电压突然大幅度降低或者过电压的情况下动作，变频器停止工作，一些重要辅机停机导致发电厂机组出现RB（辅机故障减负荷），甚至造成机组主燃料跳闸（MFT）。本文结合行业内情况对低电压设备穿越能力的检测工作的必要性和可行性做一个讨论。
关键词：辅机 变频器 低电压穿越
0引言
电力系统运行中瞬时故障会造成电压波动，厂用电短暂的电压降低会触发变频器保护装置的动作，使辅机停运。辅机停机一般会造成发电机机组RB，严重的时候会造成机组MFT，对电网造成更大的冲击，威胁电网的稳定性。国家电网公司发出文件并制订了低电压穿越能力的技术要求和规范，大型发电厂特别是新建的大型火电厂普遍对变频器做了低电压穿越能力的设备改造以提高发电厂对瞬时故障造成的低电压的抗干扰能力。对于设备改造后的效果是否满足《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范（征求意见稿）》的要求，就需对低电压穿越装置做检测。本文结合实际产品说明该检测的必要性和可行性。
1低电压穿越能力检测的必要性
1.1低电压穿越能力检测的必要性
正常并网情运行况下发电厂辅机接在高压厂用变压器上。可能导致电网电压出现震荡原因很多，导致低电压的情况大致分为以下几类[4-5]：
（1）高压、特高压直流、交流输电电网，电网跨度大，电压等级高，电网发生故障跳闸时，会产生潮流巨大的突然变化。潮流发生巨大变化的同时电网局部出现无功的短时的不足或者过剩。
（2）火力发电厂高压母线靠近厂区的输电线路出现故障。常见的故障有接地故障和短路故障。发生故障时厂区辅机变频器输入电压出现低电压。
（3）发电厂内部存在大量大容量辅机，大容量辅机启动给厂用电系统造成很大冲击。厂用电切换过程也会出现短时的供电波动。厂区低电压设备出现的短路故障。这些都会引起发电厂内电压骤降，引起辅机变频器跳闸。
2低电压穿越能力检测的可行性
2.1低电压穿越能力检测的案例和可行性
本文河南洛阳大唐发电公司发电机组给煤机变频器低电压穿越能力检测试验为例对发电机一类辅机低电压穿越能力检测的过程给以说明。
试验仪器：
（1）功率记录分析仪
（2）数字万用表
（3）电压暂降发生仪
电压暂降仪能通过系统操作软件模拟现场出现的各种电压突降，断电等情况。
a、闭合断路器Q1，Q4控制单元得电后正常工作。
b、根据测试需要，进行系统输出电压的选择。
c、闭合断路器Q2，工作单元得电.，闭合断路器Q3，AC380电压进入系统的输出端。启动给煤机变频器。
d、设置电压暂降发生仪电压暂降持续时间。
e、给煤机低电压穿越装置投入和推出两种情况做试验。
f、使用功率计分别采集该时间段内的变频器主电路的输入交流电压、交流功率、输出交流电压、交流规律。
g、观察给煤机机变频器两次试验下运行情况并记录结果。
图1 20ms短时中断/10s20%电压暂降组合曲线
图2 10s20%电压暂降/ 20ms短时中断组合曲
试验结果证明在辅机变频器低电压穿越装置投入的情况下给煤机变频器能正常工作，给煤机能持续稳定工作。给煤机变频器低电压穿越装置退出的情况下变频器立即跳闸，给煤机停止工作。满足技术要求。
2.2低电压穿越能力检测设备在不同设计方案中的实际接线方式
辅机变频器低电压穿越电源装置的基本原理：变频器输入电压分为两路，一路为交流供电通路，将三相交流电直接旁路送达至变频ABC三相交流端子；另一路为直流通路。电网电压正常情况下，通过交流旁路像变频器输电，整流稳压电路不参与装置运行；当电网电压发生短时跌落，整流稳压电路迅速投入运行，输出稳定的直流电压，保证变频器具有稳定的电压源，进而维持变频器电机的转速和转矩稳定。待电网电压恢复之后，整流稳压电路自动退出，变频器仍然由交流旁路供电。
目前国内对汽轮机一类辅机变频器低电压穿越的改造以及新投设备普遍采用；
（1）蓄电池组家直流静态开关
（2）加装低电压穿越电源系统方案
（3）低电压穿越电源加少量电池组方案。
（4）低电压穿越电源加保安电源电池组方案。
3结论
本文结合实际工程试验对汽轮机一类辅机变频器低电压设备穿越能力检测的必要性和可行性做了阐述和说明。根据目前火力发电机组对一类辅机变频器低电压穿越设备的不同方式给出不同的试验方案。
参考文献：
[1]吴跨宇，黄晓明，卢岑岑，低压变频器辅助电压穿越方案分析，浙江电力.
[2]袁小平，李承宪，谢明，夏侯斐，李剑，火电厂变频设备的低电压穿越能力，节能技术.
[3]吴跨宇，卢岑岑，陈 凯，韩其国，低压变频器及其电压支撑装置测试系统研究开发，浙江电力.
[4]陈小康，火电厂低电压穿越设备设计，设计与分析.
[5]师迎新，胡坤，陈文波，基于电网安全的火电厂辅机低电压穿越装置应用，河南电力.
论文作者:樊帅,马涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签：变频器论文; 电压论文; 低电压论文; 辅机论文; 电网论文; 能力论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第23期论文;