珍贵案例收藏火电机组一类辅机变频器低电压穿越改造技术研究

  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，最重要的包含移相变压器、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。

  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，来提升“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，提高了系统回到正常状态的速度，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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