抽水蓄能机组抽水工况的启动1SF

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1、抽水蓄能机组抽水工况的启动（1）报告人姜树德2021/9/1821启动方式概述蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/183主要启动方式对于多机式机组，由于抽水和发电的旋转方向一致，可以用水轮机或辅助的小水轮机将机组启动到同步转速，并入系统后，切换水路，使机组转为抽水工况运行。对于两机式的可逆机组，由于抽水和发电的旋转方向不同，必须采取另外的措施来启动机组。在抽水蓄能技术发展的过程中，曾经和正在采用的可逆式机组启动方式主要有以下几种：－全压启动－降压启动－同轴小电动机启动－变频启动装置启动－“背靠背”启动蓄能机组抽水工况的启

2、动（1）2021/9/184其中前两种为异步启动方式，机组直接（全压）或经阻抗或变压器（半压）并入电网，转子的阻尼条相当于异步电动机的鼠笼条，机组作为异步电动机被驱动加速。转子转速接近于同步转速时，投入励磁，使机组拖入同步。这种方式适用于中小容量机组，如果机组容量大，则并网时对电网和机组自身的冲击都较大。采用同轴小电动机启动方式时，专用于启动的小电动机与主机同轴连接，小电动机的电源来自厂用电。小电动机将机组拖到同步转速后，机组并网，断开小电动机的电源。这种方式增加了机组总高度。正常运行时小电机随机组空转，降低机组的效率。这种方

3、式过去在国外采用较多，但新建的蓄能电站已经较少采用，国内则从未用过。蓄能机组抽水工况的启动（1）同步电动机与异步电动机机械特性的比较2021/9/185蓄能机组抽水工况的启动（1）同步电机的起动——异步起动异步启动原理线路图同步电机的阻尼绕组62021/9/18蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/1872SFC变频启动蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/1882.1静态变频启动装置(SFC)简介如果机组容量大，则必须采取减少冲击的“软”启动方式，国内外最常用的是采用静态变频启动装置(以下简称SFC)启动。SFC的功

4、能是将工频50Hz的输入电压，转化为频率在0~50Hz范围可调的输出电压。SFC的容量，一般为被启动电机容量的6%～10%。机组转速、飞轮矩、额定容量和用户要求的启动时间及机组各部分损耗均会影响到SFC装置的容量选择。一般要求SFC装置的容量应满足在3.5～4.0min内将机组从静止状态加速到同步状态所需的最大功率要求。蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/189机组在启动前，先要在转轮室内充入压缩空气排水，以减少启动过程中的阻力转矩。随着SFC输出频率的逐步上升，被驱动机组不断加速。待转速达到同步转速时，机组并入电网，断

5、开与SFC之间的连接。然后撤除转轮室的压缩空气，注水造压，并依次打开进水阀和导叶，开始抽水。蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/18102.2SFC的分类广义地讲，SFC可以分为电压源和电流源型。电流源型中又可以分为负载换相式和可关断元件式。蓄能电站的SFC属于负载换相式(LoadCommutatedInverter，LCI)，逆变器的换相依靠被拖动的同步电机的反电动势实现。与工业拖动中连续运行的SFC不同，抽水蓄能电站的SFC是一种短时工作制的设备，只在水泵工况启动的过程中运行，机组并网后即退出。的容量是按照招标时要求

6、的工作和间歇时间来设计的。蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/1811按照整流器和逆变器的工作电压，SFC可以分为高－高接线方案和高－低－高接线方案。高－低－高接线方案的SFC的整流器经降压变压器接到来自电力系统的电源，整流器的输入交流电压低于其电源电压（大多数情况下是主变压器的低压侧电压，亦即机组端电压）。输出侧经变压器升到机组电压。高－高接线方案的SFC的整流器经或电抗器或变比为1的隔离变压器接到其供电电源，整流器的输入交流电压与机组端电压相同。输出侧不需要接变压器，而是经电抗器输出。高－高接线方案的SFC的整流器桥

7、臂的工作电压较高，需串联的晶闸管元件数量较多。高－低－高接线方案的SFC的整流器桥臂的工作电压较低，需串联的晶闸管元件数量较少。各种接线方案的构成见图1。蓄能机组抽水工况的启动（1）高--高方案输入变的变比为1:1，主要起隔离作用2021/9/1812蓄能机组抽水工况的启动（1）高-低-高方案6脉波2021/9/1813蓄能机组抽水工况的启动（1）高-低-高方案12脉波2021/9/1814蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/18152.3SFC的构成SFC装置一般由输入变压器（或输入电抗器）、晶闸管整流器、平波电抗器、

8、晶闸管逆变器、输出变压器（或输出电抗器）等组成，见图。该图为当前采用较多的高－低－高接线方案。蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/1816蓄能机组抽水工况的启动（1）2021/9/1817（1）输入变压器采用高－低－高接线方案，输入变压器为降压变压器，使来自系统的电压与