抽水蓄能机组静止变频起动技术
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ｍｅ ｎｔ ｓ ．
厂承担了国家科 技支撑计划 中《 大型抽水蓄能机
组成套设备的研制 》 课题中的大型抽水蓄能机组 变频起动装置的研究。 大功率抽水蓄能机 组变频 装 置普遍 采用晶闸管 阀组 （ 电流型 ） 来 实现 ， 因
为用其它 类 型 的 阀组器 件 以 目前 的技 术 水平 难 以 实现 十几 兆 瓦甚 至 几十兆 瓦 功 率 。 当前 国内 外 闸
摘
要： 抽 水蓄能机 组在水 泵运行方 式下， 同步发电
滑， 自动化和可靠性程 度高。 国内大型抽水蓄能 机 组设备研 制方面刚刚起步， 目前抽水蓄能项 目
中变频设 备基 本上是 从西门子 、 阿 尔 斯 通 等 购
机作为 同步 电动机 在变 频控 制下起 动主 要有 ３ 个难 点 ：
ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｓ Ｆ Ｃ（ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ —
ｅ ｒ ）
旦转子位置检测不准 ， 对 电机所加的电压使转
子得不到正确电磁力矩， 会出现反 向电磁力矩和
抽 水 蓄能 机 组 通常有 发 电 、 发 电调 相 、 水 泵、 水泵调相和停机 五种稳态运行方式 。 作为水
泵 电动 机 运 行 方 式 ， 必 须 由外 部 电源予 以起 动 。
相应的转 动， 或出现转 子抖动 ， 造成发 电机 的轴
承 以及 同 轴 的其 它 设 备 损坏 。因此 ， 准 确 的 判 断 转 子 的位 置 至 关 重要 。
为使 抽水蓄 能机组 运行时起Байду номын сангаас 电流不致 过大，
并对电网不产生过大扰动 ， 目 前大型蓄能电站的
如 图１ 所示 ， 在起 动前 ， 转 子的位 置是 任意 的。 为了确定转子的位置 ， 首先向转子通 入额定
ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｍｐ ｅ ｄ － ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｐ ｕ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ＿ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ： ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ， ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｕ ｐ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｍｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｂ ｕ ｔ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｗｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ —
流管技 术已十分成熟 ， 用它承担 大型 同步电机 的 软起动不存在任何技术上的困难 。
１ 转子初始位置检测
抽水蓄 能机组作为水泵运行方式 进行起 动 前， 由于转子处于静止状态 ， 其位置 是未知的 。
一
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｉ ｎｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍ ｍｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
现代驱动与控制
｛ 垂
。
抽水 蓄 能机 组静 止变 频起 动技 术
李 兴 广 李 国 良 李 玉 秋
哈尔滨电机厂有 限责任公司 （ １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
Ｓｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ＳＦＣ Ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｐｕｍ ｐ ｅ ｄ － ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ Ｕｎｉ ｔ ｓ Ｌ Ｉ Ｘｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｌ １ Ｇｕ ｏ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ Ｌ １ Ｙ ｕ ｑ ｉ ｕ Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ Ｌｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ
发 电机 转 子初 始 相 位 及低 频 运行 时转 子 相位 检 测 ； 根 据转 子所在 的位置 给相应 绕组 施 加电流 ， 并 以正确方 向
旋转 ； 发 电机在 低频 运行 阶段 的断 流换相 问题 。经过 试
买， 价格 昂贵。 为了改变这一现状， 由哈尔滨 电机
验， 找到 了解决 上述 问题 的方法 ， 且控制简单 可靠 。 关键词 ： 初始 位置检测 断续换 流 静止变频起 动
中图 分类 号 ： Ｔ Ｍ３ ０ ６ 文献标识码 ： Ａ Ｄ０Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣． １ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ９
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｗｈｅ ｎ ｔ ｈ ｅ
厂承担了国家科 技支撑计划 中《 大型抽水蓄能机
组成套设备的研制 》 课题中的大型抽水蓄能机组 变频起动装置的研究。 大功率抽水蓄能机 组变频 装 置普遍 采用晶闸管 阀组 （ 电流型 ） 来 实现 ， 因
为用其它 类 型 的 阀组器 件 以 目前 的技 术 水平 难 以 实现 十几 兆 瓦甚 至 几十兆 瓦 功 率 。 当前 国内 外 闸
摘
要： 抽 水蓄能机 组在水 泵运行方 式下， 同步发电
滑， 自动化和可靠性程 度高。 国内大型抽水蓄能 机 组设备研 制方面刚刚起步， 目前抽水蓄能项 目
中变频设 备基 本上是 从西门子 、 阿 尔 斯 通 等 购
机作为 同步 电动机 在变 频控 制下起 动主 要有 ３ 个难 点 ：
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抽 水 蓄能 机 组 通常有 发 电 、 发 电调 相 、 水 泵、 水泵调相和停机 五种稳态运行方式 。 作为水
泵 电动 机 运 行 方 式 ， 必 须 由外 部 电源予 以起 动 。
相应的转 动， 或出现转 子抖动 ， 造成发 电机 的轴
承 以及 同 轴 的其 它 设 备 损坏 。因此 ， 准 确 的 判 断 转 子 的位 置 至 关 重要 。
为使 抽水蓄 能机组 运行时起Байду номын сангаас 电流不致 过大，
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现代驱动与控制
｛ 垂
。
抽水 蓄 能机 组静 止变 频起 动技 术
李 兴 广 李 国 良 李 玉 秋
哈尔滨电机厂有 限责任公司 （ １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
Ｓｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ＳＦＣ Ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｐｕｍ ｐ ｅ ｄ － ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ Ｕｎｉ ｔ ｓ Ｌ Ｉ Ｘｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｌ １ Ｇｕ ｏ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ Ｌ １ Ｙ ｕ ｑ ｉ ｕ Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ Ｌｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ
发 电机 转 子初 始 相 位 及低 频 运行 时转 子 相位 检 测 ； 根 据转 子所在 的位置 给相应 绕组 施 加电流 ， 并 以正确方 向
旋转 ； 发 电机在 低频 运行 阶段 的断 流换相 问题 。经过 试
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验， 找到 了解决 上述 问题 的方法 ， 且控制简单 可靠 。 关键词 ： 初始 位置检测 断续换 流 静止变频起 动
中图 分类 号 ： Ｔ Ｍ３ ０ ６ 文献标识码 ： Ａ Ｄ０Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣． １ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ９
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