储能型动态电压恢复装置在发电厂辅机变频器的应用

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1、内蒙古电力技术2015年第33卷第4期INNERMONGOLIAELECTRICPOWER59doi：lO．3969／j．issn．1008—6218．2015．04．012储能型动态电压恢复装置在发电厂辅机变频器的应用刘洋，陈瑞君。袭奂毅，李斌。白玉楼(内蒙古京隆发电有限责任公司，内蒙古乌兰察布012100)ApplicationofEnergyStorageDynamicVoltageRestorerinPowerPlantAuxiliaryInverterLIUYang，CHENRuijun，XIHuanyi，LIBin，

2、BAIYulouInnerMongoliaJinglongPowerGenerationCo．，Ltd．，Ulanqab012100，China)Abstract：Whentheauxiliarypowerconsumptionofpowerplantissubjectedtoexternalinterferenceorinternalmalfunction，thetransientprocessofvoltagesagorswellwill【收稿日期l2015—03—05【作者简介】刘洋(1971)，男，内蒙古人，学士，呈师，

3、从事发电厂继电保护管理T作。内蒙古电力技术2015年第33卷笫4期0引言按照工艺和节能的要求，火电厂辅机通常会安装大量的变频器。变频器由电力电子器件构成，属犍于电压敏感型设备，对电源的暂态电压质量要求较增口高。当外部电压出现骤升或骤降情况且超出一定范围时，变频器出于自身保护就会跳闸，因此维持电源电压的相对稳定成了当前亟待研究的课题。低电压持续时间／s图1大型汽轮发电机组一类辅机变频器低电压穿越区1辅机变频器高、低电压过渡能力要求表2大型汽轮发电机组一类辅机变频器高电压穿越区电压升高幅度高电压持续时间／s当发电厂厂用电源受到外界干

4、扰或发生内部130％额定电压≤0．5故障(主要是短路和接地故障)时，在继电保护装置切除故障回路的过程中会经历1次电压暂降和暂升的电磁暂态过程。。。当供电电压的变化超过变频器正常工作电压范围时会触发保护动作停机，如果是火电厂一类辅机停机，轻则会引起机组大量甩负越馨荷，重则可能造成机组解列，威胁到电网的运行安谴大型发电机组一类辅机变频器电源全。高电压穿越区脚201l一07—25，内蒙古吉兰太区域中盐变电站母线发生故障，在主保护动作时间60Ills内，乌斯太、华电乌达、君正电厂共5台机组大幅降负荷或锅炉高电压持续时间／s灭火。经调查。

5、事故的主要原因是故障造成系统电图2大型汽轮发电机组一类辅机变频器高电压穿越区压降低，辅机系统变频器没能躲过系统保护隔离故障元件的时域，在系统保护正确动作完成前，由于技术，即直流储能(Dc—Boost)+UPS装置技术及动态电压保护导致变频器动作跳闸，引起辅机循环系统电压恢复器技术。停运，进而造成机组跳闸或锅炉灭火。2．1变频器直流储能(DC—Boost)+UPS装置为保障电力系统的安全运行，内蒙古电力(集2．1．1(DC—Boost)+UPS装置工作原理团)有限责任公司提出大型汽轮机组一类辅机变频(DC—Boost)+UPS的技

6、术工作原理如图3所器应符合《大型汽轮机组一类辅机变频器高、低电示。多数变频器的电压保护原理是检测直流母线压穿越技术规范(征求意见稿)》】中对其穿越深度电压，因此只要在电源出现低电压情况时保证变和时间做出的相关规定，具体见表1、图1、表2、图2频器直流母线电压恒定，就可以实现低电压过渡。所示。DC—Boost装置在待机状态下，充电机对蓄电池进行表l大型汽轮发电机组一类辅机变频器低电压穿越区电．压跌落幅度低电压持续时间tls≥20％额定电压I>60％额定电压≥90％额定电压2传统电压恢复装置技术特点及存在的问题WL一⋯⋯⋯一熏⋯一⋯

7、一⋯为了解决重要辅机变频器抗暂态电压扰动能图3DC—Boost+UPS工作原理示意图力不足的问题，早期一些用户采用了电压恢复装置2{)15年第33卷第4期刘洋，等：储能型动态电雁恢复装置在发电厂辅机变频器的应用61浮充，Boost电路不工作；当系统发生电压暂降时，当系统电压深度暂降时，保持负载的电压(功Boost电路将输出侧电压升至额定电压，相当于将蓄率)不变，将导致流过开关的电流大幅增加，有可能电池的能量提供给负载，实现变频器低电压过渡，引起开关过流保护动作。再利用UPS实现对控制电源的保护。2．1．2DC—Boost技术存在

8、的问题3新型储能型动态电压恢复装置应用分析2．1．2．1无法实现高电压过渡电力系统因短路故障出现低电压情况后，通常3．1新型储能型动态电压恢复装置技术原理及特会甩掉大量的负荷，线路空载的容升效应使系统在点出现低电压情况后再经历1次高电压过程。因此，为解决传统DV