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2高压变频器低电压穿越方法
在火电厂中,高压变频器主要用于送、引风机、一次、二次风机、凝泵等。
2.1高压变频器的结构
经调查,江苏省火电机组辅机高压变频器多为级联型,如罗宾康公司的完美无谐波变频器、广州智光电气的ZINVERT系列高压变频器等,同时也有个别电厂采用了西门子SIMOVERTMV中压变频器(三电平电压源型)。
但级联型高压频器适用于高电压、大功率的应用场合,且拥有良好的输出波形,因此,受到了广泛关注,也得到了迅速的发展[2]。
图3是级联型高压变频器的原理图。图3是级联型高压变频器的原理图,主要包括移相变压器、功率单元等。
每一个功率单元有三相整流和单相逆变电路组成,如图4所示。功率单元输出端相连,按星形连接成三相输出,实现变压变频的高压直接输出。
2.2转速跟踪再起动
当输入电压降低时,为保持输出功率不变,高压变频器要增加输出电流,一旦输出电流增大到超过额定电流值,便会触发过流保护,严重地甚至会损毁变频器功率单元。因此,当输入电压在90%UN以下65%UN以上时会降额运行,电压小于65%UN时会立即跳闸停机。所以,高压变频器同样要进行相应改造,提高低电压穿越能力。
但是,高压变频器容量较大,同时没有统一的直流母线,若额外增加电压支撑或能量支撑,设备成本很大。因此,在变频器本身低电压穿越能力不变的情况下,改进软件实现转速跟踪再起动功能,从而提高“变频器-辅机”系统的低电压穿越能力成为目前较为可行的一种方法。
使用转速跟踪再起动功能,能够使辅机在转速没有降到零(即完全停车)的情况下实现电机重启,提高了系统恢复正常的速度,同时控制起动电流在允许范围内。
如果高压变频器转速跟踪再起动时输出频率较高(50Hz)而电动机转子速度很慢,必过流跳闸,反之,输出频率较低,定子旋转磁场速度低于电动机转子速度,电动机转子将向定子反送能量给变频器电容充电[3]。
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