高壓變頻器在7100kW/6kV吸風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
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為了確定QF4的合閘時機(jī)，必須等待一定的時間，保證反電動勢足夠小，這樣沖擊電流才會被限制在預(yù)期范圍以內(nèi)，保證投切可靠，否則會使沖擊電流過大QF0速斷保護(hù)跳閘而投切失敗。但時間越長電機(jī)失速越大，QF4合閘后長時間不能到達(dá)額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)加速時電流過大并持續(xù)時間過長，超過綜合保護(hù)裝置中設(shè)定的電機(jī)啟動時間導(dǎo)致過流一段動作跳閘而投切失敗。其次電機(jī)功率比較大，啟動時間過長，電機(jī)大電流導(dǎo)致廠用電母線電壓拉低，其他設(shè)備運(yùn)行失?；蚬收?。所以確定合閘時機(jī)是一個很重要的問題。
圖4 電機(jī)在工頻下斷開電源后的電壓波形
為了電機(jī)的變頻切工頻能夠試驗(yàn)，我們必須做以下幾個實(shí)驗(yàn)，一方面驗(yàn)證切換邏輯的正確性和可靠性，另外一方面就是設(shè)定切換時機(jī)和保護(hù)定值。
3.1 不帶高壓邏輯驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
空載模擬實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證切換邏輯的正確性和可靠性，根據(jù)變頻器程序設(shè)計要求，變頻器若在運(yùn)行中突然發(fā)生重故障，若要切至工頻需要滿足以下幾個條件：
?• 沒有輸出接地故障
?• 變頻器參數(shù)設(shè)定為允許切工頻
?• QF2、QF3確實(shí)已經(jīng)分閘
?• 變頻器并非停機(jī)減速過程中
?• 變頻器重故障并非過流故障
當(dāng)條件都滿足時會在QF3分閘1秒后發(fā)出QF4合工頻允許信號，而不是直接合工頻，主要是因?yàn)榍泄ゎl還要考慮到鍋爐自身的一些條件，如果鍋爐本身負(fù)載比較低，要求風(fēng)量并不大，突然切至工頻時負(fù)壓突然急劇上升會導(dǎo)致鍋爐熄滅，所以僅將允許和QF4信號發(fā)給DCS，DCS根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況，關(guān)小出口風(fēng)門后發(fā)出QF4合閘指令，切至工頻，還可以根據(jù)情況投油，避免熄火。
圖5 變頻器切工頻判斷邏輯圖
3.2反電動勢測量實(shí)驗(yàn)
反電動勢試驗(yàn)是在變頻器的輸出端加裝一組電壓互感器，陜西省電力科學(xué)研究院使用電壓偵測設(shè)備對互感器的二次側(cè)的電壓進(jìn)行錄波，從而形成一個電壓相對時間的曲線組，根據(jù)電壓的大小選擇合適的合閘時機(jī)。
本實(shí)驗(yàn)要在變頻器的輸出開關(guān)柜上加裝電壓互感器，開關(guān)柜的后柜門就無法關(guān)閉，試驗(yàn)人員還要在附近偵測電壓，所以安全措施就顯得尤為重要，我們用高壓軟電纜將變頻器輸出開關(guān)柜的輸出端與一組電壓互感器小車連接，并將高壓軟電纜固定牢靠，用高壓絕緣膠帶包扎完好，接二次線時要注意互感器的極性，二次側(cè)要做好可靠接地。
確認(rèn)接線正確，做好安全防護(hù)工作后，準(zhǔn)備就緒我們使用變頻器將風(fēng)機(jī)拖動至700-800轉(zhuǎn)/分鐘，模擬出一個重障故變頻器跳閘，變頻器輸出斷路器QF3斷開，電壓偵測設(shè)備在電機(jī)端測出了電壓反電動勢電壓波形。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，由于是變頻拖動，輸出斷開后反電動勢并不是很大，大約16S后反電動勢基本為0.且分?jǐn)嗪?s以后電壓已經(jīng)降到分段前的50%以下，所以我們認(rèn)為輸出斷路器分?jǐn)嗪?s左右合工頻斷路器QF4應(yīng)該不會造成很大沖擊。
3.2變頻切工頻實(shí)際驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
根據(jù)反電動勢試驗(yàn)的結(jié)果，而確定了合閘時機(jī)，下一步就要驗(yàn)證在這個合閘時機(jī)的條件下，沖擊電流以及大電流持續(xù)的時間，是否能躲過保護(hù)定值。
試驗(yàn)方案：在電源側(cè)高壓開關(guān)QF0的電流二次側(cè)將電流偵測設(shè)備串接其中，檢測變頻切工頻瞬間電流的變化情況。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
四、結(jié)束語
通過上述實(shí)驗(yàn)證明北京利德華福高壓變頻器在較大功率電機(jī)上應(yīng)用的工況中，正常情況下既實(shí)現(xiàn)了調(diào)速的功能，達(dá)到增能減耗的效果，還可以起到軟啟動的作用，減少大功率電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，即使在故障情況下也能順利緊急切換到工頻使用，保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性。(end)
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