火电厂变频设备的低电压穿越能力
火电厂空预器变频器高低电压穿越能力的实现
设备管理与维修2021翼6（上）火电厂空预器变频器高低电压穿越能力的实现童宇，杨光明（国电蚌埠发电有限公司，安徽蚌埠233411）摘要：针对火电厂空预器变频器不具备高低电压穿越能力的现状，结合现场运行方式、设备特性等因素，设计两种升级改造技术路线。
经过综合对比和论证，最终采用智能功率模块型的高低电压穿越系统，对空预器变频器实施高低电压穿越能力改造，达到性能测试要求。
关键词：空预器；高低电压穿越；火电厂；变频器中图分类号：TM611文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.06.370引言近年国家大力发展太阳能、风能等新能源发电，装机容量占比逐年增高。
截至2019年8月31日，安徽省新能源装机容量占全省统调装机容量的16.08%。
相比传统火力发电机组，新能源发电机组出力不稳定、调节速率慢。
使得火力发电机组要积极参与电网的深度调峰，保证电网稳定运行，这就对火电机组自身的安全稳定提出了更高要求。
近年，一些火电厂出现过因外部或内部电压波动、闪变引起的机组跳闸事故，主要原因是辅机特别是一类辅机（给煤机、空预器和一次风机等）变频器不具备高低电压穿越能力，变频器自保护动作致使机组跳机。
为降低此类隐患，各级电网公司要求各火电厂对机组重要辅机进行高低电压穿越能力验证。
对不能满足的设备，限时完成技术升级改造，特别是空预器和给煤机。
1空预器变频器现状国电蚌埠电厂一期有2伊630MW 超临界燃煤机组，每台机组配置2台空预器，额定电压380V 、额定功率22kW 。
每台空预器配置2台变频器（主辅），变频器型号为ABB ACS510、额定电压380V 、额定功率35kW 。
2019年4月，华东电网直代管机组涉网保护核查审核意见，确认其不满足高低电压穿越能力要求，按照国网要求需进行技术升级改造。
2方案设计火力发电机组空预器变频器应用遇到的主要问题是变频器动力电源和控制电源均取自电厂的厂用电源，当厂用电源因某种原因发生电压扰动时，变频器电压保护快速动作闭锁输出。
给煤机变频器低电压穿越技术探讨与应用
203中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2020.12 （下）1 徐州华润电力有限公司给煤机变频器现状根据《通知》要求，对徐州华润电力有限公司（下简称徐州公司）给煤机变频器进行排查。
徐州公司给煤机变频器采用ABB-ACS510型变频器，额定电压380-480VAC ，设置有低电压保护功能，其动力电源由给煤机控制柜提供。
控制柜380VAC 电源为单路供电，接自锅炉MCC 段。
改造前徐州公司给煤机变频器均未做过变频器耐高、低电压试验。
造成低电压的原因一方面是来自电源输入侧的低电压，主要是由于电网电压的波动或主电力线路切换、雷击使电源正弦波幅值受影响、电厂本身的变压器超载或负荷不平衡等；另一方面，是来自负载侧的低电压，主要是大型设备启动和应用、线路过载或启动大型电动机等。
根据江苏省电力调度控制中心要求，为避免出现发生低电压穿越时给煤机跳闸，可能造成机组MFT 的情况，需对徐州公司给煤机进行防低电压穿越改造。
2 给煤机变频器低电压穿越改造探究低电压发生时，对给煤机主要有以下两个方面的影响：（1）控制回路中的给煤机控制器；（2）主回路中的变频器。
给煤机变频器低电压穿越技术探讨与应用孟帅，王旻（徐州华润电力有限公司，江苏 徐州 221142）摘要：本文分析了低电压故障对徐州公司给煤机系统的危害，对其低电压穿越能力进行评估，结合现场实际给出给煤机变频器的低电压穿越改造方案，可以作为相关技术改造的参考依据。
江苏省电力调度控制中心下发《关于加强火电厂一类辅机变频器运行管理和整改工作的通知》（下简称《通知》），要求核查建立机组一类辅机变频器台账，针对机组一类辅机变频器高、低电压穿越能力不足的情况，制定整改措施。
机组重要辅机变频器当遇到系统低电压时，会造成变频器低电压保护动作，引发重要辅机跳闸。
如果这种情况发生在系统母线电压降低时，将会造成大面积辅机跳闸，进而造成机组跳闸，危及机组安全。
浅谈变频器低电压穿越在火电厂中的应用
浅谈变频器低电压穿越在火电厂中的应用作者：杨大鹏来源：《神州·中旬刊》2020年第03期摘要：火电厂内产生低电压的原因有很多，对于安全生产有一定的隐患，本文主要分析了火电厂内发生低电压问题的安全隐患、变频器低电压穿越在火电厂中的应用的必要性以及应用方法，如提高火电厂变频器的低电压穿越能力、因地制宜进行变频器低电压穿越的改造、注重变频器低电压穿越改造的经济性和安全性等。
关键词：变频器;低电压;火电厂火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物（例如煤）作为燃料生产电能的工厂，是现代社会电力发展的主力军，和社会的发展和人们的生活息息相关。
一、火电厂内发生低电压问题的安全隐患火电厂内发生低电压的原因有很多，有可能是起动大型厂用电设备时厂用电低电压，如起动引风机、给水泵等，厂用电源电压会被拉的较低;或者是厂用设备故障导致低电压，如风机、水泵和变压器等厂用电设备由于雷击、老化、接地等原因出现短路故障;还有可能是电网故障导致低电压，这时往往会在电厂发生低电压故障，导致火电厂给煤机停止机组跳闸的安全隐患。
一般来说，对于火电厂的日常生产，小幅度的电压跌落最为频繁，常常发生，小幅度的低电压影响较小，小幅度的电压波动并不足以使得变频器低电压保护动作，不少变频器也具备短时间的过载能力，能够在电压小幅跌落时保持正常运行，这样的安全隐患不大，而存在安全隐患较大的是大幅度的电压跌落，虽然这种几率发生较小，但是一旦发生，将造成较大的影响，尤其是对厂用电系统的影响较大，会引起辅机变频器大量跳闸，造成辅机出现大幅波动，一些重要辅机若因电压跌落而导致变频器低电压保护动作时，短时中断运行就会造成设备损坏、机组停机或输出功率大量下降，影响机组安全稳定运行，甚至整个厂区的安全生产。
很多火电厂多次出现厂用电电压跌落导致给煤机变频器停运，触发炉膛灭火保护，最终机组跳机的案例。
在这种情况下，要求火电厂必须有安全预警装置，有应对低电压问题的方案，有各种备选机制，以应对火电厂内发生的低电压问题。
探究火电厂10kV高压变频设备的低电压穿越能力
Telecom Power Technology运营探讨高压变频设备的低电压穿越能力高建民（晋控电力山西同达热电有限公司，山西高压变频设备的低电压穿越能力，为了更加透彻地分析问题，在研究中选择中电投江西电力有限公司新昌发电分公司曾发生的异常电力事故作为案例，该事故是由于变频器电压暂时下降造成高压辅助经过研究分析发现，变频器参数会对低电压变频设备的参数产生直接影响。
因此统计中电投江西电力有限公司新昌发电分公司的火电机组变频器型号，展开火电厂辅机变频器低电压穿越实验，证实高压变频设备低电压的实际穿越能力。
在得到实验结果后，对辅助机组特性进行针对性设计，改造辅机变频器。
火电厂；高压变频设备；辅机跳闸；低电压穿越Explore the Low Voltage Traversing Capacity of 10 kV High Voltage Frequency ConversionEquipment in Thermal Power PlantGAO JianminShanxi Tongda Thermal Power Co.，Ltd.，Datongthe low voltage traversing ability of 10 kV high voltage frequency conversion equipment 2020年12月10日第37卷第23期Telecom Power TechnologyＤｅｃ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． ２３ 高建民：探究火电厂10 kV高压变频设备的 低电压穿越能力发现，本次故障的根本源头在#2机10 kV A段变电源配电柜投运不久，过电压保护器A相击穿导致单相接地。
如果不能及时制止这种故障现象，短路故障就会进一步发展为三相，并且会出现极大的短路电流。
当火电机组因电压过低发生故障后，电压为10 kV的电动机在35 ms内跳闸电流保护。
开展试验的过程中需要结合断路器的自身性质进行分闸，时间控制在40 ms以内。
电气室关于“火电厂辅机低电压穿越能力”要求的暂行规定2011-DQ-B-01
东北电力设计院电气室关于“火电厂辅机低电压穿越能力”要求的暂行规定[文件编号2011-DQ-B-01]2011-10-25在依敏电厂召开“火电厂低电压穿越能力改造现场工作会议”，会议资料见附件。
电气室当前正在设计及今后设计的工程，需按以下要求进行设计：一、针对抗低电压穿越的措施：1.给煤机（给粉机）变频器需加装抗低电压穿越的装置，推荐采用北京四方或南京国臣的技术方案，该装置可含在低压开关柜的招标书中。
在给煤机（给粉机）的招标书中需说明变频器和低电压穿越装置的接口要求。
（本条为东北电网强制性要求）2.引风机、送风机、一次风机、二次风机、给水泵、凝结水泵、给煤机（给粉机）、空气预热器、增压风机、冷焰风机、空压机，以上辅机变频器的控制电源需UPS供电。
3.变频器的技术协议应包含以下内容“变频器主电源和控制电源允许失电时间0~10秒可设定。
失电后，变频器仍保持失电前的控制方式。
来电后变频器自动恢复失电前的运行状态运行，而不需要手动复位或调整。
”二、其它提高供电可靠性的措施：1.空压机房MCC段按二段设置，每段采用双路电源供电，可手动切换。
2.引风机、送风机、一次风机、二次风机、磨煤机的油泵和加热器，由设计院直接供电至负荷，不再由厂家提供成套配电箱。
3.当6kV F-C回路采用机械保持型时，应要求空压机厂家分别提供跳闸和合闸的常开接点用于空压机停止和运行；并应考虑当空压机380V电源或控制电源消失时，空压机厂家也能够发出6kV F-C回路的跳闸命令。
4.应要求6kV空压机厂家成套供货控制箱中的低压接触器控制回路具有防晃电功能（如电源失去后在2秒钟内恢复，接触器仍能保持合闸；超过2秒，电源恢复后，接触器保持分闸）。
东北电力设计院电气室批准人：2011-11-19。
电厂变频器低电压穿越改造方案
电厂变频器低电压穿越改造方案一、项目背景近年来，我国电力系统在快速发展过程中，面临着越来越多的挑战，其中低电压穿越问题日益突出。
为了保证电力系统的稳定运行，减少因低电压导致的设备损坏和停电事故，对电厂变频器进行低电压穿越改造显得尤为重要。
二、项目目标1.提高电厂变频器的低电压穿越能力，确保在系统电压出现瞬间降低时，变频器能够正常运行，避免跳闸。
2.提升设备抗干扰能力，降低因电压波动对设备运行的影响。
3.优化电力系统运行性能，提高电力系统稳定性。
三、项目实施1.改造方案设计（1）对变频器内部电路进行优化，提高其抗干扰能力。
（2）增加低电压穿越功能模块，实现对电压波动的实时监测，当电压低于设定阈值时，自动启动低电压穿越模式。
（3）优化变频器控制策略，确保在低电压条件下，变频器输出电压和频率稳定。
2.设备选型（1）选择具有低电压穿越功能的变频器，确保设备具备较强的抗干扰能力。
（2）选择高性能的传感器，实时监测电压波动，确保低电压穿越功能的准确启动。
3.改造步骤（1）现场勘测，了解电厂变频器运行状况，评估低电压穿越改造的可行性。
（2）制定详细的改造方案，包括设备选型、施工方法、进度安排等。
（3）设备安装调试，确保低电压穿越功能正常工作。
（4）对改造后的变频器进行试运行，验证低电压穿越效果。
（5）对试运行数据进行采集和分析，优化改造方案。
四、项目优势1.提高电厂变频器运行可靠性，降低设备故障率。
2.提升电力系统稳定性，减少因低电压导致的停电事故。
3.优化设备性能，提高电力系统运行效率。
4.降低维护成本，减少设备更换频率。
五、项目风险及应对措施1.风险：改造过程中可能出现的设备不兼容问题。
应对措施：在改造前对设备进行充分测试，确保设备兼容性。
2.风险：改造过程中可能出现的技术难题。
应对措施：组建专业的技术团队，及时解决改造过程中遇到的技术问题。
3.风险：改造后设备运行不稳定。
应对措施：对改造后的设备进行长期跟踪监测，发现问题及时解决。
火电厂辅机变频器低电压穿越能力测试及改造技术研究
置低 电压保护有两方面原因：一是 当电源 电压下降时 ，变 频器输出电压下降，可能引起变频器逆变元件过流 ，同时 电机 的转矩不足 ，发热增加 ；二是 电压降低将 导致变频器 控制 电路停止 向驱动 电路输 出信号 ，驱动电路停止工作 。
对 于 未经 变 频改 造 的 给煤 机 ，根据 Ｄ Ｌ ５ １ ５ ３ －２ ０ １ ４ ｛ 火
停 机事 件 ，既有 外 部 原 因 ，也有 内部 原 因 。外 部 原 因可 归
试 、改造及改造后验收工作 。
２ 变频 器 低 电压 穿越 能 力 测试 方 案
测试方案如下 ：将 电压暂 降发生仪 串接 于 ３ ８ ０ Ｖ 厂用
母 线 与 变频 器 交 流输 入 电 压 之 间 ，模 拟 ３ ８ Ｏ Ｖ 厂 用母 线 电
辅 机停 机 ，进 而 引 发 电 厂 锅 炉 停 炉 、机 组 停 机 事 故 。 为
于主机保 护 （ 全 炉 灭火 保 护 ＭＦ Ｔ） 动作 引起 的，不 满 足
Ｄ Ｌ ／ Ｔ １ ３ ０ ９ －２ ０ １ ３ ｛ 大 型发 电 机组 涉 网保 护 技 术 规 范 》 针 对
此 ，需对变频器低电压穿越问题原 因、测试 、改 Ｏ 并持续 ０ ． ５ ｓ 后恢 复； 电压暂降至额定值 ６ ０ 并持 续 ５ ｓ 后恢复 ；电压暂降至额 定值 ９ Ｏ 并持续 ６ ０ ｓ 后恢复 。 需要注意的是 ，被试辅机 的负载情况 直接影 响测试结
果 ，在 有 条 件 的情 况下 ，应创 造 条 件 模 拟 电 厂实 际运 行 时 给煤 机 、给 粉机 等 的带 载情 况 。然 而 ，该 试 验一 般 在 停 机
力发 电厂厂用电设计 技术 规定》 ，Ｉ 类电机 （ 如给煤机 、给
火电厂防止变频器低电压穿越的举措及应用
火电厂防止变频器低电压穿越的举措及应用近年来，火电厂发生多起由于系统低电压引起重要辅机设备退出，进而导致运行机组跳闸事件，严重影响了电力系统的安全稳定运行。
为了保证火电厂机组的稳定运行，提高辅机设备变频器低电压穿越能力，提出了防范举措，阐述了低电压装置在火电厂的工作原理和实际应用效果。
标签：辅机设备;变频器;低电压穿越;低电压穿越装置1 引言随着火电厂节能增效改造的不断实施，变频器广泛应用于火电厂的重要辅机设备，而电网电压的短时跌落，会引起变频器的低电压保护动作，从而变频器输出闭锁，造成辅机设备停运，最终导致会发电厂运行机组的跳机，电网大幅度减负荷现象。
此类事故的发生，一方面影响发电厂发电连续性和经济性，并造成电厂发电设备损坏，另一方面对电力系统造成了冲击，加剧系统故障程度，严重影响电力系统的安全稳定运行。
为了确保系统故障时发电机组不因低电压穿越能力不足而跳闸，提高辅机设备变频器低电压穿越能力越来越重要。
2 防止变频器低电压穿越的举措（1）采用将转速恒磁通V/f控制方法，变频器在电源电压瞬时和短时大幅度跌落期间可持续运行，但在实际运用中，要考虑当电源三相电压瞬时跌落最大幅值、跌落最长持续时间、生产过程中转速降低程度和负载特性，可运用于给煤机、给粉机等小惯性重负载辅机变频器，同时根据负载率要降低变频器低压保护值。
（2）外加串联交流不间断电源（UPS）为变频器提供旁路电源，由于UPS 容量的限制，这种方法很少应用于现场。
（3）为变频器外加并联直流电源。
在变频器直流母线端子外加一路直流电源，直流电源可以为防电压跌落旁路直流电源、蓄电池电源或电厂直流保安电源，当外部扰动引起变频器工作电源短时电压中断或电压跌落时，变频器由外加直流电源向其供电，保证辅机设备正常运行，当正常电源恢复时，变频器切回常用工作电源供电，这种方法可靠性高，可广泛应用于火电厂辅机设备。
（4）发生瞬时低电压时，降低变频器运行频率。
当变频器低频率运行在瞬时低电压区，虽然即防止了变频器损坏，又不会导致辅机设备因低电压而停止运行，但需要考虑辅机设备低频率运行阶段对发电机组的主设备的影响，不能因为辅机设备低频率造成主设备损坏或跳闸停运。
低电压穿越保护能力改造在电厂辅机上的作用
2018年新疆有色金属DOI：10.16206/ki.65-1136/tg.2018.增刊.040低电压穿越保护能力改造在电厂辅机上的作用张伟（新疆众和股份有限公司乌鲁木齐830013）摘要本文主要针对某厂150MW发电机组辅机变频器低电压穿越引发机组跳闸实例,分析了低电压原因及内在机理，探讨了火电机组辅机变频器低电压穿越保护改造的措施和建议。
关键词变频器辅机跳闸低电压穿越保护低电压穿越能力是指发电系统在确定时间内承受一定限值电网低电压而不退出运行的能力，目前多以火电厂辅机、风电场和光伏电场为研究对象，进行低电压穿越能力的研究，本文针对火电厂辅机的低电压穿越能力和作用进行分析。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和电厂发生故障或厂用电短时电压降低65%-70%时，将造成变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，致使变频器低电压保护动作，安装有变频器的辅机电动机（给煤机）会停止运行，造成燃料中断MFT动作，会造成锅炉灭火，停炉、停机事故，使发电机失去对电网稳定支撑的能力，从而使局部电网失去稳定，造成事故扩大。
尤其是在电网发生故障时，会造成事故给进一步扩大。
现就某电厂2014年已发生多起因系统内机组故障造成周边电厂辅机低电压保护动作，致使发电机组跳闸。
某电厂升压变电站220kV成材一线、成材二线出线接至220kV新材料变电站I、II母线，而北区新材料变220kVI、II母线又接入系统220kV甘泉堡南变220kV母线，两台百万机组也接入至甘泉堡南变220kV母线。
2011年至今，由于该地区电源集中（多为企业自备电厂，个别电厂单机容量大，有两台容量达到1100MW）、用电负荷较为集中，且多数电力用户与新疆电网联接于同一座枢纽变电站。
起初由于各电力用户用电负荷低，系统电压较高，当系统发生故障时，电压突变降低不致于影响电厂辅机跳闸，但随着该地区用电负荷不断增长，正常运行时，系统电压已由最初的239kV下降至233kV，加上系统增加了两台1100MW的发电机组（因是企业自备电厂，同时用电负荷也随之增长），新投产机组不稳定，经常出现非停情况，据统计2014年2月-2015年2月期间共发生电压突降11次，其中因1100MW机组非停影响8次，占72.73%，每次百万机组非停均造成周边其他电厂和某电厂用电压跌落或电压波动导致设备或系统内其他电厂辅机或发电机组跳闸的事故。
发电厂变频器低电压穿越改造方案
发电厂变频器低电压穿越改造方案随着人们用电需求的不断提高，使得电力运行的稳定性也越来越重要，而变频器的使用使得这方面的问题得到了极大程度的解决，但是低压穿越问题将会严重影响变频器应发挥的作用，应该通过相应的改造方案来提升低电压穿越的能力。
对此，文章针对发电厂变频器低电压穿越改造方案展开了论述。
标签：发电厂;变频器;低电压穿越;改造方案引言：隨着社会经济的快速发展，使得发电厂所面临的经营压力也不断变大，在这种情况下变频器广泛的应用于火电厂当中。
使得变频器在其中的重要性体现的极为显著，当变频器发生故障问题的时候，势必会严重影响火电厂运行的安全性。
对此，电网调度中心针对各并网发电厂变频器安全稳定运行方面提出了新的要求，必须要使变频器低电压穿越的能力进行提高，在性能方面必须要与DL/T1648-2016“发电厂及变电站辅机变频器高低压穿越技术规范”当中的相关标准相符合。
1. 发电厂变频器中低电压穿越存在的影响问题低电压穿越这一概念通常是在变频器上使用的，通过对其使用当变频器的输入电源电压处于一定时间与跌幅范围之内的时候，是不会使变频器出现跳闸的现象。
还能够使电厂保持正常运行状态。
变频器工作的主要是通过对整流、直流以及逆变等部分进行组合而成的，除了上述部分还需要添加相应的控制单元，这样才能够对变频器输出功率进行良好的控制。
比如，在380V的交流电源中输入整流部分，使其转换成为直流电，然后经过相应的大容量电容之后，再利用控制单元来针对相应的逆变部分进行精准控制，进而实现直流电源的转换，使其形成各种不同频率的交流电，通过这些流程能够对电动机在调速方面的控制加以实现。
低电压穿越对于变频器而言是具有一定危害性的。
当变频器的输入电压降低的时候，且变频器正处于低压工作的状况下，想要使输出的稳定性得到保证，那么很可能会使变频器工作的电流始终处于增大的状态，很有可能会使变频器中的核心元件晶体管出现烧损的现象。
而当控制电源电压处于降低状态时，可能会导致变频器的控制失灵，为了使变频器的安全运行得到保证，在变频器中必须要设置相应的保护装置，一旦上述情况出现之后，变频器就会做出相应的保护进行自动跳闸。
火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 CAN故障：
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 ABCN故障：
电网故障对厂用电的影响
大运行方式:
500kV母 0.4kV母线 A相电压 0.4kV母线 B相电压 0.4kV母线 C相电压 线故障类 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%)
快速瞬变干扰试验：A级 电力电子方案采用免维护设计，其使用过程中无需工作人员对其进行任何操作和维护，该装置集成定期自检功能，对于自检中发现的问题，具备
强大的故障自诊断功能，并可将故障诊断结果通过硬接点、通讯等多种方式上送至后台管理系统，方便故障的统计和记录。
静电放电干扰试验：4级 元宝山电厂给煤机变频器采用的是ABB品牌,型号为ACS401
来源
课题来源：系统低电压故障对敏感负荷变频器连续运行的威胁
典型案例分析：电厂给煤机变频器低电压闭锁，引发跳机事故
起因：伊敏电厂开关CT故障，造成500kV系统母线接地
过程：厂用变电压跌落，给煤机变频器低电压闭锁，触发炉膛灭 〔MFT〕，机组跳机
火保护
范围：伊敏电厂、相邻120km的呼伦贝尔电厂
起因
中国电机工程学会技术鉴定
2021年3月22日在北京 顺利通过了中国电机 工程学会组织的技术 鉴定。
10ms
是否存在低电压跳闸风 险
存在低电压穿越变频器 跳闸，全停可能造成机
组MFT 存在低电压穿越变频器 跳闸, 全停可能造成机
组MFT 机组启动时使用，可暂
不考虑
暖通系统使用，可暂不 考虑
影响海水淡化
风险排查
风险排查
风险排查
火电厂辅机给粉机变频器低电压穿越能力分析及直流支撑技术治理方案
火电厂辅机给粉机变频器低电压穿越能力分析及直流支撑技术治理方案王华通（中国昆仑工程公司辽宁分公司，辽宁辽阳111003）摘要：近年来，变频器在辅机软启动、变频调速、优化设计、经济运行等方面体现出了显著优势，但是电压骤降或短时中断以及电网过压都会引起变频器跳闸保护，给粉（煤）机等重要负载变频器跳闸保护会造成炉膛灭火保护（MFT）动作停机。
若多台大功率发电机组同时解列停机，则将直接挑战大电网的第三道防线，造成大面积停电事故，严重影响电网的安全运行。
现从直流支撑技术入手，针对火电厂辅机变频器低电压穿越能力不够的问题，提出了多种低电压穿越治理方案，并在实际应用中验证了方案的有效性和可行性，大大提高了供电可靠性。
关键词：火电厂辅机；给粉机；变频器；低电压穿越；直流支撑0引言评估一个工厂配电系统的供电可靠性（PQR）主要有以下三个指标：系统平均停电频率（SAIFI）、系统平均停电时间（SAIMI）和短时停电频率（MAIFI）。
其中，系统平均停电频率和短时停电频率关乎工厂的非计划停车次数。
供电短时中断和电压骤降会给工厂造成巨大的经济损失，甚至导致重大安全事故。
目前，大多数电力用户对于99.99%的供电可靠性是不满意的，而治理电压暂降对于提高供电可靠性有着非常重大的意义。
1电压骤降和短时中断电压骤降或短时中断是一种二维骚扰现象，包含持续时间和电压降幅两个要素。
相关数据表明，92%的电压骤降持续时间较短（小于1s）、降幅较小（小于40%Ue）；电压骤降持续时间较长往往会形成短时中断或长时中断。
1.1电压骤降和短时中断的原因压降从来源来分包括大电网侧和配网侧。
（1）大电网侧：发电厂、高压输电线路因雷电、大风、接地、短路、断路等情况导致的压降一般时间较短，残压值较高，几率较低（10%）。
（2）配网侧：大型设备启动、雷电、大风、接地、断路、短路等情况导致的压降一般时间较长，残压值较低，几率较高（90%）。
压降从动作特性来分包括可恢复性故障引起的压降和永久性故障引起的压降。
火电厂低压辅机变频器低电压穿越测试装置研究与应用
火电厂低压辅机变频器低电压穿越测试装置研究与应用徐在德;范瑞祥;潘建兵;曹蓓;邓才波;李升健【摘要】In order to improve the low voltage ride through level of the low voltage auxiliary frequency converter in the thermal power plant and effectively solve problems like the inaccurate time of voltage drop device, which is controlled by the switching structure of the traditional multi-winding transformer, and large inrush current during the closing process, a 30 kW testing device for low voltage auxiliary frequency converter in the thermal power plant is developed and a three-phase four-wire back-to-back power electronic topology is designed, together with adaptive fuzzy PI control algorithm. They can accurately set the voltage dip amplitude and time, achieving automatic cycle test controlled by upper computer. A low voltage ride through scene experiment has been carried out on low-voltage auxiliary frequency inverter both before and after the transformation in a thermal power plant in Jiangxi Province. It proves that the dynamic response speed of power electronic voltage drop device is less than 5 ms, the inverter output voltage harmonic content is less than 0.5%. What's more, the operation is convenient and the protection strategy is complete and reliable.%为了提高火电厂低压辅机变频器低电压穿越水平,有效解决传统多绕组变压器切换结构的电压跌落装置控制跌落时间不精确、合闸过程励磁涌流大等诸多问题,研制了容量为30 kW的火电厂低压辅机变频器低穿测试装置.设计了三相四桥臂背靠背电力电子拓扑结构,采用自适应模糊PI控制算法,准确设置电压跌落幅值及时间,通过上位机控制实现自动循环周期测试.装置在江西某火电厂开展低压辅机变频器改造前后低电压穿越现场实验,证明电力电子式电压跌落装置动态响应速度小于5 ms,逆变输出电压谐波含有量小于0.5%,操作便捷、保护策略完备可靠.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2018(046)008【总页数】8页(P148-155)【关键词】电力电子;低电压穿越;逆变器;自适应模糊PI【作者】徐在德;范瑞祥;潘建兵;曹蓓;邓才波;李升健【作者单位】国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌 330096【正文语种】中文目前火电机组辅机普遍采用变频器，其在实现电动机的无极调速、辅机软启动和经济运行等方面具有极大的优势[1-2]，火电机组低压辅机变频器低电压穿越能力较差，多数不具备低电压穿越能力[3]。
火电厂低压变频器低电压穿越的影响
火电厂低压变频器低电压穿越的影响摘要：火电厂机组设备运行过程中容易受到多方面因素的影响而出现设备跳闸机组停运等问题。
如果不及时加以预防处理，往往会对火电厂机组设备的安全运行构成威胁。
其中，相关技术人员应该重点针对火电厂低压变频器低电压穿越问题产生的影响进行明确把握与分析，并在此基础上，结合相关原理提出针对性的运行管理对策。
针对于此，本文主要立足于火电厂低压变频器低电压穿越的具体影响，提出火电厂低压电压穿越的具体实现方式及管理措施，以供参考。
关键词：火电厂；低压变频器；低电压穿越；影响前言：常规异步电机变频器以发挥自身的监视功能，对其直流母线电压运行情况进行监督管理，当直流母线电压存在过低情况时，变频器会采取相应动作提供保护功能。
举例而言，变频器会主动采取保护动作如闭锁变频器输出，以确保变频器自身运行安全。
另外，当电力系统发生短路故障时，系统会触发一定的交流电压跌落现象。
在这一过程中，受到整流桥的整流作用，内部直流母线电压跌落问题明显，会进一步触发变频器发挥保护功能，拖动电机停转。
对于某些需要连续运行的关键负载而言，尤其是火电厂机组设备，如果出现电网低电压问题，往往会对火电厂安全生产作业构成威胁。
为防止这一问题的出现，我们需要在理论上寻求一种新型的供电电源系统，可以满足跨越系统低电压跌落要求，确保机组设备的安全可靠运行。
1火电厂低压变频器低电压穿越影响分析所谓的低电压穿越主要是指变频器与供电对象设备受到外部故障因素的干扰影响引起的暂态、动态现象，或者是长时间电源进线电压降低达到规定的低电压穿越区域，实现安全可靠的供电过程。
一般来说，火电厂机组设备长期需要在可靠的供电环境下不间断运行，一旦出现突发风险事故，尤其是电网低电压穿越或者瞬间掉电等事故，不仅会对火电厂机组设备安全运行构成威胁，同时也会对火电厂运行效益构成威胁。
最重要的是，火电厂各辅机与系统之间的连锁较为复杂，如果某个变频控制辅机存在跳闸问题，往往就会对整个机组设备的安全运行造成不利影响。
低电压穿越技术在火电厂中的应用
低电压穿越技术在火电厂中的应用摘要：本文根据火电厂用电压下降引起的电力系统故障，有可能导致火电厂给煤机停止机组跳闸的安全隐患，提出了一种低电压穿越火力发电厂600MW机组通过应用转化。
通过现场试验结果表明，采用低电压穿越改造设计方案是可行的，具有普遍适用性，适用于其在低电压下的火电厂燃煤发电机组的改造，具有一定的理论意义和指导价值。
关键词: 低电压穿越;变频技术;火电厂给煤机是火电厂重要的辅助设备。
由于变频器电压闭锁保护意识不足，许多发电厂没有意识到变频器会在电网低电压时闭锁输出，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
其主要原因是大部分火电厂的辅助设备采用变频技术不能满足低电压穿越能力。
1存在问题通过对故障电厂给煤机的测试发现，当电压从380V降低到310V时，某公司生产的给煤机控制器发出给煤机停止信号。
当全部给煤机瞬问停止运行后，触发锅炉保护的“全炉膛燃料丧失”引起机组跳闸。
当给煤机变频器电压降至210V时，给煤机变频器发生低电压跳闸并报警，从实际测试看，当给煤机电压降低到给煤机控制装置允许电压后，将发出给煤机跳闸信号，从而使给煤机停止运行;给煤机电源再降低时，将直接触发给煤机变频器跳闸。
所以，对给煤机稳定运行有影响的需要改进以下两个方面内容:①确保给煤机控制器交流工作电源稳定;②电网电压降低时为了保证给煤机变频器正常运行，需在变频器直流母线端子并接一个稳定的直流动力电源。
2解决方案根据电网公司对火电厂辅机低电压穿越改造提出明确的技术要求:①当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值在额定电压85%，变频器应能持续正常运行;电压跌落幅值在额定电压20%,应能连续运行1s。
②择优选择解决方案，力求方案简化。
加装的设备在工作时不应产生较大的电流，对厂用电系统造成较大冲击;不能因加装的设备发生故障导致辅机变频器停机。
③加装的设备安全可靠，不应给电网或原有设备带来新的安全隐患。
变频器通过检测其直流母线电压是否在正常范围之内，判断工作电压是否满足运行要求。
燃煤火电厂给煤机高、低电压穿越
燃煤火电厂给煤机高、低电压穿越摘要：介绍国内燃煤火力发电厂发电的工艺流程，给煤机可靠运行的必要性；由国内火力发电厂厂用电的一般结构，分析导致给煤机系统电压异常原因，以及导致的严重后果；根据给煤机变频器的原理，针对变频器进线电压标准，在原理上分析给煤机高、低电压穿越的技术方案，寻找最优方案。
关键词：给煤机；变频器；高、低电压穿越。
引言：在我国的电力系统中，火电厂扮演主力能源生产角色。
对于燃煤火电厂，燃煤由给煤机供给，给煤机运行必须可靠，以保证燃煤持续供应且计量准确，得到准确的水煤比、风煤比，通过DCS系统的自动调节、联锁保护，并且在人工干预下，达到最佳的燃烧效率和安全性，保证过热主汽压力和温度符合机组负荷要求，推动汽轮机联接发电机旋转，向电网输出稳定的电能。
给煤机由变频器调节转速，因此变频器工作是否可靠，直接关系着给煤机是否可靠。
1、导致给煤机变频器异常的原因和危害给煤机变频器由厂用电网供电。
对于大型发电机组，厂用电分为高压厂用电和低压厂用电，高压厂用电由发电机出口经高压变压器降压得到，一般是10KV、6KV等级，机组的重要辅机用电来源于此。
低压厂用电由高压厂用电再次通过降压变压器降压成0.4KV等级。
给煤机电源来自于低压厂用电，当机组10KV厂用母线电源切换、辅机设备启停、大型辅机设备短路故障，或者高、低压厂用电网出现故障时，会引起给煤机系统电源电压突降、突升。
给煤机系统电源分为控制电源和动力电源。
控制电源大幅波动，会让给煤机控制电路的继电器误动作，给煤机控制板卡工作异常甚至损坏。
动力电源大幅波动，迫使变频器保护闭锁，给煤机停运，若无法及时重启，磨煤机存煤全被烧空，失去全部燃料触发锅炉MFT。
2、保证给煤机电源电压异常平稳过渡的标准根据电力行业标准DL/T 1648-2016 《发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范》，给煤机变频器进线电压升高、降低，能够进行高、低电压穿越。
所谓低电压穿越，就是当给煤机系统电压跌落在额定电压的90%及以上，能保证给煤机连续稳定运行；当电压跌落在低于额定电压的90%至60%，必须保证5S给煤机稳定运行，以渡过电压短时跌落；当电压跌落低于额定电压的60%至20%，必须保证0.5S的给煤机稳定运行，平稳渡过电压跌落。
变频器低电压穿越能力
低电压穿越能力低电压穿越能力（Low voltage ride through capability），就是指风力发电机的端电压降低到一定值的情况下不脱离电网而继续维持运行,甚至还可为系统提供一定无功以帮助系统恢复电压的能力。
具有低电压穿越能力的风力发电机可躲过保护动作时间,故障切除后恢复正常运行。
这可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。
具有低电压穿越能力可保证风电机组在电网故障电压降低的情况下 ,尽最大可能与电网连接 ,保持发电运行能力，减少电网波动。
一般 230 kV 或更高电压等级线路的故障，在 6 个周波(120 ms)内被切除 ,电压恢复到正常水平的 15 %需要 100 ms ,恢复到正常水平的 75 %或者更高水平则需要1 s ，LVRT功能是要风电机组在故障电压短时间消失期间 ,保持持续运行的能力 ,如此后电压仍处在低压 ,风电机组将被低压保护装置切除。
低电压穿越能力的具体实现方式目前实现低电压穿越能力的方案一般有三种：1).采用了转子短路保护技术，2).引入新型拓扑结构，3）.采用合理的励磁控制算法。
1、转子短路保护技术（crowbar电路）这是目前一些风电制造商采用得较多的方法，其在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路（释能电阻）保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行（此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行）。
2、新型拓扑结构包括以下几种：1).新型旁路系统 2).并联连接网侧变流器 3).串联连接网侧变流器3、采用新的励磁控制策略从制造成本的角度出发，最佳的办法是不改变系统硬件结构，而是通过修改控制策略来达到相同的低电压穿越效果：在电网故障时，使发电机能安全度越故障，同时变流器继续维持在安全工作状态。
火电厂辅机低电压穿越能力检测的必要性和可行性
火电厂辅机低电压穿越能力检测的必要性和可行性摘要：随着变频器在大型发电厂辅机上的普遍应用，变频器保护装置在电网电压突然大幅度降低或者过电压的情况下动作，变频器停止工作，一些重要辅机停机导致发电厂机组出现RB（辅机故障减负荷），甚至造成机组主燃料跳闸（MFT）。
本文结合行业内情况对低电压设备穿越能力的检测工作的必要性和可行性做一个讨论。
关键词：辅机变频器低电压穿越0引言电力系统运行中瞬时故障会造成电压波动，厂用电短暂的电压降低会触发变频器保护装置的动作，使辅机停运。
辅机停机一般会造成发电机机组RB，严重的时候会造成机组MFT，对电网造成更大的冲击，威胁电网的稳定性。
国家电网公司发出文件并制订了低电压穿越能力的技术要求和规范，大型发电厂特别是新建的大型火电厂普遍对变频器做了低电压穿越能力的设备改造以提高发电厂对瞬时故障造成的低电压的抗干扰能力。
对于设备改造后的效果是否满足《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范（征求意见稿）》的要求，就需对低电压穿越装置做检测。
本文结合实际产品说明该检测的必要性和可行性。
1低电压穿越能力检测的必要性1.1低电压穿越能力检测的必要性正常并网情运行况下发电厂辅机接在高压厂用变压器上。
可能导致电网电压出现震荡原因很多，导致低电压的情况大致分为以下几类[4-5]：（1）高压、特高压直流、交流输电电网，电网跨度大，电压等级高，电网发生故障跳闸时，会产生潮流巨大的突然变化。
潮流发生巨大变化的同时电网局部出现无功的短时的不足或者过剩。
（2）火力发电厂高压母线靠近厂区的输电线路出现故障。
常见的故障有接地故障和短路故障。
发生故障时厂区辅机变频器输入电压出现低电压。
（3）发电厂内部存在大量大容量辅机，大容量辅机启动给厂用电系统造成很大冲击。
厂用电切换过程也会出现短时的供电波动。
厂区低电压设备出现的短路故障。
这些都会引起发电厂内电压骤降，引起辅机变频器跳闸。
2低电压穿越能力检测的可行性2.1低电压穿越能力检测的案例和可行性本文河南洛阳大唐发电公司发电机组给煤机变频器低电压穿越能力检测试验为例对发电机一类辅机低电压穿越能力检测的过程给以说明。
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Ｌ ＶＲＴ ｏ ｆ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ － ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎＤｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎＰ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ
电动 机发 生短 路故 障跳 闸 ，同时导致 ≠ ｝ ２机 组凝 结 水
流极大。故 障发生后 ，６ ｋ Ｖ电动机综保可靠动作 ， 电流速断保护 ３ ５ ｍｓ 跳闸 ，再依据断路器特性试验 分 闸 时 间约 ４ ０ ｍｓ 并结 合 故 障录 波 器 观测 电压 波 形
分析 ，判 断 故 障切 除时 间约 为 ７ ０ ｍｓ ，故 障过程 中 ６ ｋ Ｖ ２ Ａ 段相 电压 最低 下 降至 ０ ． ９ ５ ｋ Ｖ，三相 相 电压 拉
节能技术
能 源研 究 与 管 理 ２ ０ １ ４（ ４ ）
・ ９ ９・
火电厂变频设备的低电压穿越能力
袁 小平 ，李承 宪，谢 明 ，夏侯 斐，李 剑
（ 中电投 江西电力有 限公 司新 昌发 电分公 司，南 昌 ３ ３ ０ １ １ ７ ）
摘 要 ：从一起 火电厂因变频器电压暂降导致高压辅机跳 闸而 引起 的机组 Ｒቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＢ动作 的事故 人手 ，详细 阐述 了高压 变
频器的低电压穿越对火电厂安全运行 的重要性 以及其具体实现方式 。对 于高压变频器 ，通过改变矢量控制方式实现
变频器在电压暂降期间能够不跳 闸，实现高压变频器 的安全运行 ；对 于低压 变频 器则采用外加电源或补偿装置来 保
证低 电压穿越的实现。为火电厂实现高低压变频器的低电压穿越提供 了实现方法 。
ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ＬＶ ＲＴ ｉ ｎ ｐｏｗｅ ｒ ｐｌ ａ ｎ ｔ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ； ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ — ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ； Ｌ ＶＲＴ
１ 事故经过
２ ０ １ ３ — １ ２ — ２ ９ Ｔ １ ８ ： ０ ０ ： ４ ２ ，我 厂 吸 收 塔 循 环 泵 Ｅ
波 形分 析 ，故 障 源 为 ＃ ２吸 收塔 循 环 泵 Ｅ电动 机 出 线 端 接线 一 次端子 Ａ 相松 脱 ，导致 Ａ相单 相金 属 Ｉ 生 接 地短 路 故 障 ，后 续 发展 为三 相短 路 故 障 ，短 路 电
低至 １ ＿ ３ ｋ Ｖ。
泵 Ａ、引风机 Ａ变频器重故 障异常跳 闸 ，主机 Ｒ Ｂ 保 护 动作 ，并且 ３ ８ ０ Ｖ设 备 多处 出现 异 常 。图 ｌ为 变 频 器 跳 闸 时 运 行 记 录 ，经 分 析 ， １ ８ ： ０ ０ ： ４ ２ ，６ ｋ Ｖ ２ Ａ段 ≠ ｝ ２吸 收塔 循 环 泵 Ｅ 电动 机保 护 （ ＣＳ Ｃ 一 ２ ３ ７ Ａ） 速断过流保护动作跳闸 （ 速断保护定值为 ２ ． ７ Ａ，短
Ａｂ ａ ｌ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｆ ｏ ｍ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＲＢ ａ ｃ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｄ ｉ ｐ ｏ ｆ ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ｓ ． Ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ
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