sfc定子转子通流试验
DL／T 2023—2019 燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验规程
目 次前言 (II)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3术语与定义 (3)4 基本规定 (4)5 静态试验 (4)6 动态试验 (9)7 试验报告 (10)I燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验规程1 范围本标准规定了燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验的试验项目、试验方法及试验判据等。
本标准适用于燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T 15135 燃气轮机词汇GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 596 电力设备预防性试验规程3 术语与定义GB/T 15135界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1静止变频器 static frequency converter；SFC由晶闸管换流桥、直流平波电抗器、冷却系统及控制保护等单元组成，具有变频功率输出能力的设备。
3.2静止变频启动系统 SFC-based starting system由静止变频器、输入断路器、隔离变压器、滤波器（可选）、输出切换开关等组成，用于将燃气轮发电机从盘车转速拖动到自持转速的系统。
3.3输入断路器Input circuit breaker配置在静止变频器输入侧，连接静止变频启动系统供电电源和隔离变压器的断路器。
3.4隔离变压器Isolation transformer配置在输入断路器和静止变频器之间的降压变压器，低压侧绕组可采用单绕组，也可以采用不同相位的双绕组。
3.5输出切换开关Output transfer switch配置在静止变频器输出侧，具有切换功能的开关。
1DL / T2023 — 20194 基本规定4.1 试验项目及周期现场试验包括交接试验和定期试验,具体试验项目参见表1、表2，定期试验周期一般为1~3年。
浅析静止变频装置(SFC)在蓄能电厂的作用
浅析静止变频装置(SFC)在蓄能电厂的作用摘要：静止变频器(英文全称为“Static Frequency Convert-er”，简称SFC)，被广泛用于抽水蓄能电厂，主要是在机组抽水工况和抽水调相工况下启动。
静止变频器的优点是启动平稳，启动时间短，调整方便，维护工作量小，可靠性高，工作效率高。
总而言之，静止变频装置对蓄能电厂设备的运转是有很大的影响的。
关键词：静止变频装置（SFC）；蓄能电厂；作用前言：随着现代化大电网的不断发展，蓄能电厂内蓄能机组以其快速、有效、经济、可靠、无污染的特点，在电网的调峰、调频、填谷以及事故备用中扮演着越来越重要的角色。
蓄能电厂中的抽水蓄能机组所特有的可逆式同步电动发电机的启动则是其运行的关键技术之一。
而静止变频器SFC正是用于实现这一关键技术的理想设备。
本研究就将针对静止变频装置（SFC）在蓄能电场中的应用这一主题进行阐述，使读者对这方面的内容有一个更加深入的了解。
1.静止变频装置（SFC）结构静止变频器主要由功率单元、控制和保护单元以及辅助单元等组成。
1.1功率单元功率单元主要包括以下部分:(1)输入断路器。
在SFC发生故障或正常停运时，切断电源。
(2)输入变压器。
将高压侧与低压侧进行隔离。
(3)整流桥。
将交流电流整流为直流。
(4)逆变桥。
将直流电流逆变为交流。
(5)直流电抗器。
用于整流输出后的平波和去耦。
(6)输出断路器。
启动过程中启动回路发生故障时切断电流。
1.2 控制和保护单元控制单元包括测量单元、脉冲单元、PNC、PLC等。
(1)测量单元。
测量SFC 调节所需的各种变量的元件。
(2)脉冲单元。
可控硅触发信号的传送和变换元件。
(3)PNC(可编程数字控制器)。
用于SFC闭环调节和控制及可控硅元件的保护。
(4)PLC。
用于SFC和监控系统的输入输出联络和故障管理。
(5)保护单元。
用于SFC各种电气部件的保护(主要包含过流保护、过压保护、欠压保护、欠励保护、过励保护、差动保护、超速保护等)。
大型抽蓄电站静止变频器(SFC)培训20160616--原理、控制保护、谐波
静止变频器控制保护系统-关键技术
• 关键技术
– 转子位置检测技术
¾ 在机组启动前准确检测转子位置 ¾ 抗噪声干扰
– 脉冲换相技术
¾ 在发电机定子电压低，不满足自然换相的工况下， 实施逆变桥的强迫换相
– 变频条件下的测控技术
¾ 变频信号测量 ¾ 实时跟踪频率的移相触发
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静止变频器控制保护系统-关键技术
SFC基本原理
• 三相全波桥式电路工作原理
M
UA
UB
UC
UM
VT1 VT3 VT5
t
UA
A
UB
B
UC
C
UMN
UN
UAB UAC UBC UBA UCA UCB
VT4 VT6 VT2 N
Ud=UMN
t
导通顺序： VT1 Æ VT2 Æ VT3 Æ VT4 Æ VT5 Æ VT6
15
• 电机转子位置自动识别技术
转子位置识别包括静止时的位置识别 和转子低速旋转时的电气位置识别:
¾电机完全静止时的电气位置 ¾电机低速旋转时的电气位置 ¾电机高速旋转时的电气位置
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静止变频器控制保护系统-关键技术
• 电机完全静止时转子位置自动识别技术
– 计算法
– 电压波形正负检测法
– 断态不重复峰值电压UDSM
– 断态重复峰值电压UDRM
– 反向不重复峰值电压URSM
IA
– 反向重复峰值电压URRM
– 额定电压UN
-UA
– 通态平均电压VT(管压降）
IH
0
URRM URSM
IG1 IG2
击穿电压
-IA
IG=0
UA
燃气轮发电机组SFC系统调试
燃气轮发电机组SFC系统调试刘凯;赵焱;张弛【摘要】通过对北京草桥燃气联合循环热电厂二期工程SFC系统特点的分析总结,以及调试中遇到的问题和解决办法的介绍,可为今后的燃气联合循环热电厂进行相关系统调试提供参考.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】3页(P44-45,53)【关键词】SFC;燃气轮机;启动;调试【作者】刘凯;赵焱;张弛【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM621.30 概述SFC即静止变频启动装置，是燃气发电厂的关键电气设备，而变频启动是燃气发电厂的关键技术之一。
北京草桥燃气联合循环热电厂二期工程为二拖一燃气联合循环机组，安装2台300 MW级燃气发电机组，1台300 MW级汽轮发电机组。
每台燃机发电机组各设置了一套SFC静止变频起动装置，作为燃气机组启动的主要方式，2台SFC装置互为备用。
燃气轮机机组启动的基本原理:在燃机启动初期，供燃烧的天然气不能有效地剧烈压缩并燃烧，机组无法提供强大的启动力矩自行启动，此时采用由外部供电的静止变频器(SFC)向发电机定子通入可变电压和频率的电源，同时在发电机转子侧通入励磁电流，将发电机当做同步电动机运行，带动整个机组旋转。
当机组转速达到自持转速时，SFC便可退出运行。
1 燃机静止变频器SFC系统简介1.1 SFC系统的结构和组成对于草桥机组，其构成包括以下几部分:(1)输入开关。
包括1号机SFC输入开关和2号机SFC输入开关，在机组启动时，按需要合上其中一个输入开关。
当SFC发生故障或正常停运时，起切断电源作用;SFC输出切换开关，在机组运行到达2 100 r/min之后，或启动过程中启动回路发生故障时切断电流。
(2)隔离变。
干式变压器，连接6 kV输入开关和SFC的换流器，连接组别为Dy11d0，低压侧分别为星型连接和角型连接，可以防止SFC启动时产生大量的高次谐波对厂用电源的影响。
抽水蓄能电厂SFC谐波分析
抽水蓄能电厂SFC谐波分析本文介绍了静止变频器装置产生谐波的原因及影响。
对惠州蓄能水电厂静止变频器起动过程中产生的谐波进行了分析，并提出了抑制谐波的措施和意见。
标签：蓄能水电厂；静止变频器（SFC）；谐波随着国民经济的发展以及经济结构的调整，电网用电结构也不断发生变化，生活用电和第三产业用电增长迅速，电网负荷率明显下降，峰谷差不断加大，同时用户对电力供应的安全和质量要求也越来越高。
蓄能水电厂（PSPS）作为一种特殊的电源，具有调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等[1]多种功能，在电网安全、经济运行方面发挥了重要的作用。
但是由于抽水蓄能机组采用了静止变频装置（static frequency converter，SFC）起动，SFC工作时在电网中产生的谐波对电网将会造成污染，目前国内对SFC的谐波影响和解决对策还缺乏深入研究。
本文在分析了谐波产生原因的基础上，对惠州蓄能水电厂SFC 产生的谐波进行了分析并提出了抑制谐波的建议。
1 蓄能水电厂SFC系统介绍蓄能水电厂的泵工况有五种起动方式：（1）异步起动方式；（2）同步起动方式；（3）半同步起动方式；（4）同轴小电机起动方式；（5）SFC起动方式。
SFC 具有起动容量大、起动速度快、工作可靠性高、维护工作量小、对系统影响少等优越性[2]。
因此，蓄能水电厂大多都采取这种方式为主要泵工况起动方式。
静止变频器的起动原理接线如图1。
电机变频起动时，转子绕组通入励磁电流，定子由SFC供电，由定子电压频率控制转子转速。
SFC输出的频率在起动开始时调得很低，然后逐步上升至额定值，利用同步转矩的作用，使电机的转速随变频器输出频率同步地升至额定值。
2谐波分析在SFC起动过程中产生的谐波会对电网造成污染，如何采取措施，有效的抑制谐波对电气设备的影响意义重大。
2.1谐波的产生SFC的核心部分由相控变流整流器和逆变器组成的一个晶闸管无换向电机调速系统，通过对具有非线性特性的半导体功率器件的开关控制，实现功率或频率的控制。
M701F燃气轮机SFC装置原理及参数设定
直流励磁（ 启动励磁 系统 ） 。此时， 电机相 当于同 发 步 电动机 ， 发电机转速会 随 ＳＣ输 出的频率上升而 Ｆ
上升 ， 从而带动燃气轮机转动。 整流器与逆变器均采用三相六脉波全控可控硅
电抗器 、 逆变器 、 置传感器以及控制系统等组成 。 位
其主回路见图 １ 。
位置传感器
， Ｅ除了与磁场强度 成
＼
整流器输 出 电压波形
、＼广＼ 、 、、、ｒ ｒ ｆ ＼ ＼ ＼ ＼、＼ ＼ 、 ＼『 ｒ Ｊ 、
正比， 还与转速 ｎ成 正 比。在 ＳＣ启动时 ， 电机 Ｆ 发 从零转速逐渐上升。这样 ， 电机低转速时， 在发 其感
受反向电压 Ｕｗ； ｖ 若该反相电压足够大， ｉ Ｙ 会关闭，
依此类 推 。这 样 ， 变 器输 出到 发 电机 的 电流 波 形 逆 如 图 ３所示 。３。 ［ｌ
Ｕ 相
ｒ０ ＝
整流 器将 ３８Ｖ的三相交 流 电变换成 电压 可控 ．ｋ
的直流电， 其工作原理简述如下 ： 如 图 ２所示 ， Ｂ Ｃ间相位依 次 相差 １０， Ａ、 、 ２。Ａ为
自然 换 相点 （ 相 电压 ｕ 三 ＝Ｕ ｗ＞Ｕ ） 经 延迟 ａ ｖ， 后
Ｖ 相
Ｅ ｒ ０ ｕ ＝ Ｅ ｖ
圜圆
Ｕ
Ｅ Ｔ
端电压
（ ｌ ） 可控 硅 被 触发 。在 Ｋ 点 之 前 ， 、， Ｋ 点 ， ｌ ｌ 处 于导通 状态 。 因此 ， Ｋ 在 ｌ点 ， 两端 电压 （ ｕ—
抗 器起 到保 持 电 流 恒 定 的作 用 ， 当于 一 恒 流 源 。 相
整 流 桥 。 可 控 硅 （ｉｃｎ Ｃｎｏｅ ｅｔｉ ， 称 Ｓｌｏ ｏｔｌｄ Ｒ ｃｆｒ 简 ｉ ｒｌ ｉｅ
静止变频器（SFC）起动
静止变频器（SFC）起动作为大型抽水蓄能电站机组的首选起动方式，对于抽水蓄能电站的正常运行具有非常重要的作用，本文就针对这一起动方式介绍了若干关键问题，如电机无传感器转子位置检测方法、变频起动过程、控制策略、谐波抑制等。
英文摘要：As the first choice for start-up sets in large-sized pumped storage power plant,the variable-frequency starting with static frequency converter(SFC) is very important for the normal running of pumped storage power plant.In this paper, some key problems for the starting of SFC are introduced,such as rotor position sensorless estimation, variable frequency start-up process ,control strategies,harmonic suppression and so on. 关键词：静止变频器无传感器转子位置检测变频起动过程1 引言抽水蓄能电站静止变频器（SFC）变频起动是利用晶闸管变频器产生频率可变的交流电源对蓄能机组进行起动，是目前大型抽水蓄能电站的首选起动方式，其技术特点为：(1)静止变频器的调速范围可以从电机的静止状态到l10％额定转速，在此调速范围内静止变频器工作效率不会降低；(2)静止变频器起动可使起启动电流维持在同步电机要求的额定电流以下运行，对电网无任何冲击，具有软启动性能；(3)静止变频器满足抽水蓄能电站的发电电动机组在电网电力调峰过程中频繁启动的要求。
目前，我国大型抽水蓄能电站中发电电动机的电动机起动方式基本设为静止变频器起动为主，背靠背起动为辅。
浅谈SFC在燃气机组中的原理及启动
浅谈SFC在燃气机组中的原理及启动工作，达到或超出2220r/min后，该装置自行停止转速运动，但需要确定转速功率不得低于转子转动速度，以免出现功率耗损程度过大等问题。
对于电能或动能转变，也需保持燃机机组从启动到结束之间的正常功率，满足转子转动的生成速率，加大能量转动程度。
大型燃机均采用SFC（静止变频启动装置）启动方式，整个机组的启动和调速的实现由启动装置完成，启动装置分为机械式装置和电子式装置。
机械式装置一般为启动电动机。
电子式装置通常为SFC。
对于燃气轮机项目来说，一般在低速盘车时采用机械盘车，启动时采用SFC装置。
2变频器的作用及同步电动机调速在速度转动过程中，变频器主要于器具电压频率统一变化，以实现机器电压交流电的输出过程。
由于变频器具有调速转动的作用，产生电机极对数量比较统一（n=60f/p），由此可以得出，电机的转度与频率成正比。
电机在工频启动时会产生很大的启动电流（额定电流的几倍），对电网冲击相当大，而是用变频启动，电压和频率是逐步增加的，这样的工作方式具备的冲击量不大。
但是如果使器具频率保持上升状态、电压变低，极其容易造成发电机出现“电压和频率冲击”现象，造成发电机的电压和频率不统一，会对发电机产生一定的损毁问题。
调速的方法有两种：一是改变电机对数；二是提高变频调速。
在提高机组的运行速率时，要想完成电动机变频调速功能，可以采取改变变频功率的方法，实现电动机的同步功能，提高机器的技术调速。
另外，电动机的调速类型主要以自控和他控为主，结合变频装置提高变压功率，达成统一的机器变频速率。
在自控调速过程中，对变频调速采取控制调节的方式，实现变频装置自我控制，主要以“交-直-交”和“交-交”两种变频供电方式为主，控制方式则通过控制速率不超过变频速率来实现。
对于自控调速，电动机的具体应用很多，如701F系列燃动机。
在他控调速过程中，与自控调速过程具有相似性，利用带动转子速率的方式来完成具体操作，实现电动机同步调速。
抽水蓄能机组静止变频器启动的调试方法
抽水蓄能机组静止变频器启动的调试方法吉林省吉林市 132000摘要：抽水蓄能机组静止变频器启动涉及多个系统与设备之间的协调配合，现场调试难度较大。
本文根据国内多个现场的调试经验，首先总结分析常用的静止变频系统主接线结构对现场调试的影响；然后，提出现场调试不同阶段的方法要点与注意事项；最后，以某机组现场调试实测数据为例，验证调试方法的可行性。
本文的研究内容有助于提高调试效率与安全性，对后续机组静止变频启动调试具有借鉴意义。
关键词：抽水蓄能机组；静止变频器启动；调试；同期并网1 SFC主接线对启动调试的影响1.1常用的SFC主接线型式。
抽水蓄能SFC的主拓包含了20世纪90年代至今在国内应用的SFC各厂家主要产品。
根据近五年抽水蓄能电站已投运SFC以及在建电站SFC设备投标情况，目前GE、ABB、西门子、南瑞等SFC厂家常用的主拓扑结构均为高低高结构，高—高结构以及高—低—高的6-6脉波串联结构已很少使用。
SFC输入断路器、输出、旁路及隔离断路器等设备的常用主接线型式如图1所示。
为了保证SFC输入侧电源的可靠性，一般采用两路供电，分别从两个不同单元的主变压器低压侧取电，启动时按一定规律选择合一路输入断路器，即启动过程中ICB1与ICB2只有一个合闸供电。
旁路与隔离断路器以及输出断路器一般由设备厂家确定其连接方式。
目前，有SFC设备厂家主拓扑采用两个6-6脉波并联结构时，输出、隔离与旁路断路器的连接方式选择了图1（a）的结构；其他均为图1（b）的连接方式，采用这种连接方式时，有些电站也采用没有大电流分断能力的旁路与隔离断路器来代替相应的断路器。
1.2主接线型式对调试的影响。
从SFC启动调试的角度来看，网桥—机桥主拓扑的区别并不影响启动调试，图1（a）、图1（b）的主要区别在于输出、隔离和旁路断路器的连接方式。
连接方式的不同直接影响到静态试验合闸开关的选择，以及启动过程中各开关的分合顺序。
基本原则是静态试验的定子通流试验，通入定子的电流无需经过输出变压器；动态试验应特别注意输出、隔离和旁路开关的分合时序，并分阶段验证跳闸回路的正确性。
静止变频器SFC低压动模试验平台系统设计
静止变频器ＳＦＣ低压动模试验平台系统设计马 涛 陈佳永 支正轩 蔡安勇 安万洙（辽宁荣信兴业智能电气有限公司）摘 要：随着抽水蓄能规模的不断扩大，静止变频器ＳＦＣ作为同步电机启动的核心装置越来越受到各大设备厂商的关注。
根据ＳＦＣ系统的主要工作原理，本文设计了一种基于３８０Ｖ静止变频器ＳＦＣ的低压动模试验平台系统，此试验平台能基本模拟ＳＦＣ启动与并网过程，能帮助研发设计人员测试和验证相关核心控制算法，为进一步完善和验证ＳＦＣ装置的可靠性奠定了试验基础。
关键词：抽水蓄能电站；静止变频器；ＳＦＣ设计原理；低压动模试验平台０ 引言２０２１年９月国家能源局下发关于抽水蓄能中长期发展规划，指出要发展抽水蓄能促进新能源大规模高比例发展、提高电力系统安全稳定运行水平。
同步电机的启动装置静止变频器（ＳｔａｔｉｃＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＳＦＣ）作为大型抽水蓄能电站机组的核心装置，是保证抽水蓄能电站正常运行的重要设备，具有设备安全性高、运行可靠性高、设备可用率和启动成功率高等特点［１ ２］。
为了便于测试和深入了解ＳＦＣ的工作原理及运行方式，为进一步研发ＳＦＣ系统奠定良好试验基础，本文设计了一种基于低压３８０Ｖ的ＳＦＣ系统动模试验平台，能基本模拟ＳＦＣ系统的工作原理。
本试验平台不仅可以辅助设计研发人员尽快掌握ＳＦＣ系统的运行状态，而且可以测试ＳＦＣ相关控制算法等，从而加快设计研发进度。
１ ＳＦＣ原理及特点分析同步电动机静止变频器启动系统属于自控式同步电机变频调速系统，应用在抽蓄电站、火电厂、大型调相机等要求大容量、高转速和高性能的可调速领域［３］。
静止变频器系统主要由交 直 交型晶闸管变流器、同步电动机等构成，变流器主电路由整流桥、逆变桥和直流平波电抗器组成。
整流器把来自供电电网的交流电整流为直流电，经平波电抗器滤波后，再由逆变器变换成频率可调的交流电，供给同步电动机［４ ５］。
它主要是根据电机转速及位置信号控制晶闸管变频装置对同步电机进行变频调速，从而产生从零到额定频率值的变频电源，同步地将机组拖动起来。
静止变频器(SFC)在可逆式机组中的应用
静止变频器(SFC)在可逆式机组中的应用广州蓄能水电厂装机2400MW,其可逆式机组水泵工况涉及大型同步电动机的起动，设计以静止变频器(SFC)起动为主,机组背靠背起动为辅.广州蓄能水电厂二期工程安装4台300MW 可逆式机组, SFC采用Siemens公司的全数字大功率SIMOVERT S电流源型交直交变频调速装置,恒磁调压/调频启动，可连续逐台起动4台机组.SFC和机组励磁系统采用数字式Simadyn-D控制系统.1同步电动机变频起动原理电机变频起动时，转子绕组通入励磁电流,定子由SFC供电，由定子频率控制转子转速.SFC输出的频率在起动开始时调得很低,然后逐步上升至额定值，利用同步转矩的作用，使电机的转速随变频器输出频率同步地升至额定值.Siemens公司结合双反应理论和矢量控制理论，忽略凸极式同步电动机d，q轴磁路不对称、转子阻尼绕组和磁化曲线的非线性等次要因素的影响，将三相电机等效为直流电机进行控制［１］.SFC整套装置由功率单元、控制单元组成，电机励磁单元为自并励可控硅静态励磁，由机组励磁系统控制，SFC的软、硬件配置及控制框图见图1.SFC主要技术参数为：额定电压18kV,额定功率18MW, 额定转速500r／min,过载系数 1.3, 输出频率0～52Hz,整流器额定触发角26.3°,逆变器额定触发角141°.2SFC的功率单元 SFC的功率单元包括输入变压器、直流耦合电路、整流器和逆变器三部分.输入变压器容量16.8kV A，利用其二次侧三角形绕组隔离滤波，减少整流器产生的谐波电压对电网的影响，降低电网谐波含量.直流耦合电路装设2个26mH的平波电抗器，用以抑制直流回路纹波，改善逆变器晶体管的工作条件.SFC输出侧电抗器的作用是防止逆变器换流时电流增长过快而损坏晶体管元件［２］.SFC的整流器和逆变器采用三相全控桥式电路(三相六拍).整流器晶体管采用电源的交流电压换相，120°导通型逆变器晶体管采用同步电动机的定子反电动势换相.变频器每个桥臂由12个双极型晶体管BJT串联而成，冗余配置，单个晶体管的故障不影响变频器工作.从控制单元到功率单元，晶体管BJT的触发及检测信号采用光电耦合技术，即采用光纤及光电转换器件进行传输.晶体管水冷，分外冷却和内冷却.内冷却回路用去离子水循环直接冷却晶体管,去离子水有再生装置，用碳化硅作吸附材料.取自消防环管的外冷却水用于冷却去离子水.3SFC控制单元SFC控制单元采用Siemens公司20世纪90年代初研制开发的具有国际先进水平的可自由配置模板式硬件，软件编程采用图形化的全数字多微处理器控制系统Simadyn-D，见图1.3.1硬件硬件主要有处理器板、通讯板、通讯缓冲板、触发器板、诊断板、光电输入输出板、I/O板、操作面板OP1等.所有硬件均以插入卡的形式安装在标准机架上，共有6个处理器板，每个处理器板处理不同任务，使控制系统具有强大的运算功能.6个处理器之间及与外设控制板之间通过局部总线和通讯总线进行内部高速数据通讯，而Simadyn-D与监控系统之间通过I/O 板和通讯板等硬件模板实现内/外部高速数据通讯和信息交换.3.2软件组态及功能SimadynD系统是Siemens公司在Window 3.1平台上开发的数字过程控制系统，采用全图形式的编程语言STRUC G进行软件设计开发.功能块是软件设计的最小组态单位，包括逻辑块、算术块、诊断块、信号转换块、I/O块和通讯块等.一个功能块即一个子程序，相当于硬件设计中的集成电路.只需要用鼠标从图形库中选择预先编制好的功能块，将各功能块相互连接并设定参数，即构成实现一定的系统控制功能的软件功能包，主要包括逻辑控制、顺序控制、操作员控制、通讯控制、开环或闭环控制、矢量控制及监视等软件功能包，而各软件功能包的有机组合构成了用户程序.用户程序按功能类型均衡配置各软件功能包，分别由6个微处理器进行实时处理，即所谓的多微处理器、多任务并行处理技术［３］，从而实现对SFC的各种高速开环或闭环控制、运算、检测、监视、报警及诊断等功能.a. 开环或闭环控制.整流器采用速度和电流双闭环控制，逆变器采用矢量控制技术.SFC输出测量采用霍尔效应变换器型电压互感器，综合补偿计算后产生同步电动机电压模型MV的磁通矢量，实现对电压模型的矢量控制，使逆变器每次都选择在定子与转子磁场矢量互成90°时进行换相［１］.速度闭环控制功能包NRG实现对整流器速度环的闭环控制及监视；电流闭环控制功能包MN1实现对整流器电流的闭环控制及触发单元的监视；矢量控制功能包SMS实现对逆变器负载换相的矢量控制及监视，低速运行时断续换相触发脉冲的控制及监视；过程诊断功能包DIA实现对SFC相关过程控制量及信号的实时诊断显示，即将各过程控制量及实时信号存储在DIA的跟踪存储器中，通过D/A转换器随时输出，供故障诊断分析用.b. 供电控制.USV/UUM/ULS/UGR等监视功能包实现对SFC系统中主要功率器件如SFC进出口开关、功率单元、同步电动机等的综合控制和监视；逻辑控制功能包EAL综合各监视功能包、顺序控制功能包AST的控制信号、操作员控制功能包BED和通讯控制功能包KD3的命令字，实现对SFC主电路和辅助电路分闸或合闸的顺序控制；操作员控制功能包BED 实现对SFC的现地控制，并组态操作面板OP1的输入及显示；通讯控制功能包KD3与通讯板相配合，实现SFC与监控系统的联网通讯；冷却水控制功能包UUK控制晶体管BJT的内外冷却水.4SFC的运行a. 转子位置检测和初始定位.SFC采用电气测角和测速方法.起动前投入机组励磁,在转子磁场逐步建立过程中，定子绕组感应出三相电动势，电压模型MV对电动势积分就可得气隙磁链Ψ的大小和转子位置角［１］.计算时间的密切配合,保证励磁与SFC检测程序之间严密同步，这也是整个起动过程中最为关键的一步.起动期间，Simadyn D控制保持电机磁通恒定，实现恒转矩调速.由于是恒磁通控制，通过对定子电压测量,即可计算出转子位置角.b. 断续换相运行.确定转子初始位置后，按照矢量控制理论中力矩星形分布情况，SFC判断同步电动机起动时刻能产生最大正加速力矩的两相定子电流，触发晶体管导通，给对应的两相定子绕组通电，产生一个超前转子磁场的同步定子磁场，两个磁场相互作用，使转子获得最大电磁转矩［１］，转子开始转动，由整流器控制SFC输出电流的幅值，由逆变器控制SFC输出电流的频率.为保证起动后加速阶段电磁转矩的恒定，转子转动的同时改变输入定子电流的频率，使转子磁场与定子磁场同步旋转，而且在空间矢量上，保持定子磁势超前转子磁势的夹角不变.。
抽水蓄能电站SFC的应用与参数优化
抽水蓄能电站SFC的应用与参数优化单华;彭宇菲;徐钢【摘要】静态变频启动装置（SFC）作为抽水（水泵）工况启动的变频启动电源，是以转速调节器为基础的设备，主要用于向机组施加以转矩，将其拖动至电动机方向期望的转速，从而使机组并网。
本文阐述了SFC的基本工作原理、主要设备、作用和启动流程，并分析和总结了在启动过程中遇到的问题及处理方法。
%Static frequency converter (SFC), as the variable frequency starting device of pumping conditions, is based on the speed regulator equipment. It is mainly used to apply the torque to the unit and drag it to the desired speed, so the unit can connect to the grid. This paper expounds the basic working principle, main equipment, and function of the SFC, also analyzes and summarizes the problems and solutions in the starting process.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】4页(P109-112)【关键词】静态变频启动装置(SFC);抽水调相;转子位置;参数优化【作者】单华;彭宇菲;徐钢【作者单位】江苏方天电力技术有限公司，江苏南京211102;南京师范大学，江苏南京210023;江苏方天电力技术有限公司，江苏南京211102【正文语种】中文【中图分类】TV743静态变频启动装置(SFC)是抽水蓄能电站的关键设备，其作用是在机组水泵工况运行时，向电机定子注入变频电流，拖动机组转子平稳加速直至并网。
燃机SFC介绍REV.A (2)
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燃气轮机机组SFC方案介绍
燃机机组SFC的选型
由于燃机机组在对静止变频器SFC的动态响应性 能方面无特殊苛刻的要求，为此目前燃机电站中的静 止变频器SFC的主回路都普遍采用由可控硅、平波电 抗器构成的交—直—交型电流源变频器 。
2. 由上面的式中可知，改变同步电机的转速的主要方法为改变供电电源 的频率和电机的极对数。前者称为变频调速，后者称为变极调速。
3. 从控制方式上将同步电机变频调速分为两种：他控式和自控式。他控 式变频调速所使用的变频装置是独立的，变频装置的输出频率由速度 给定信号决定为开环系统；自控式变频调速所使用的变频装置是非独 立的，变频装置的输出频率是由电机轴上所带转子位置检测器控制的， 组成电源频率自动跟踪转子位置的闭环系统。即定子旋转磁场的转速 和转子旋转的转速相等，始终保持同步。
燃气轮机机组SFC方案介绍
Static Frequency Converter
静止变频器
(Load Commutated Inverter)
负载换相逆变器
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燃气轮机机组SFC方案介绍
介绍的主题:
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燃气轮机机组SFC方案介绍
静态变频器的容量选择原则
• 首先是需要知道发电机及轴系的数据
a. 发电机的电压、电流、频率、电压变化范围、 系统最小短路电抗、轴功率大小、发电机电 抗值。 b. 发电机的各种损耗：转子铜损，定子铜损、 铁损，附加损耗，风摩损耗，轴承损耗等。 c. 机组轴系（包括发电机和轮机）转动惯量。 d. 负荷转矩。
燃气轮发电机组SFC系统调试
ＮＯ ＲＴ Ｈ ＣＨＩ ＮＡ ＥＬ ＥＣ Ｔ Ｒ Ｉ Ｃ Ｐ Ｏ ＷＥＲ
燃 气 轮发 电机 组 Ｓ Ｆ Ｃ系 统调 试
刘 凯， 赵 焱 ， 张 弛
（ 华 北 电力 科 学 研 究 院 有 限 责任 公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ５ ）
摘 要 ： 通 过 对 北京 草 桥 燃 气 联 合循 环 热 电 厂二 期 工程 Ｓ Ｆ Ｃ 系统 特 点 的 分 析 总 结 ， 以及 调 试 中遇 到 的 问题 和 解 决 办法 的 介 绍 ， 可 为今 后 的 燃 气 联 合循 环 热 电 厂进 行 相 关 系统 调 试 提 供 参 考 。
初期 ， 供 燃烧 的天 然气 不 能有 效 地剧 烈 压 缩并 燃
烧， 机组 无 法 提 供 强 大 的 启 动 力 矩 自行 启 动 ， 此 时采用 由外 部供 电的静止 变频 器 （ Ｓ Ｆ Ｃ ） 向发 电机 定子通 入 可变 电压 和频 率 的 电源 ， 同 时在 发 电机 转子侧 通入 励磁 电 流 ， 将 发 电机 当做 同 步 电动 机
止 变频 起 动 装 置 ， 作 为 燃 气 机 组 启 动 的 主 要 方
式， ２台 Ｓ Ｆ Ｃ装 置互 为备用 。
燃 气轮机 机组 启动 的基 本原 理 ： 在 燃 机启 动
桥， 一组 逆 变桥 ， 均 采用 三相 六 脉 波全 控 可 控 硅
桥， 将恒 定 的三 相交 流转 换 成 可 变 的直 流 电 ， 再
Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ⅱ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｅ ｎ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ， ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ
浅谈燃机SFC系统
31，电压开始上升。 8．电压上升到60%额定电压后，拉开31开关，完成初励。发电机电压继续上升至
额定电压，起机完成。
燃机励磁系统一次图
燃机启动流程图 燃 机 启 动 流 程 图
1
SFC相关电气原理
2
SFC工作原理
3
SFC系统构成
4
SFC启动流程
SFC相关原理
发电机作电动机时的拖动原理
1. 转子通入直流，成为磁铁。 2. 定子通入三相交流电，形成旋转磁场。 3. 相互作用产生转矩。
* 脉振转矩不能使转子开始转动
SFC工作原理
SFC系统是一套将恒定电压和恒定频率的三相交流电源变成可变 电压和可变频率的交流电源。利用SFC启动，即变频启动，其实质是 设法改变定子旋转磁场的转速，使定、转子之间产生的电磁转矩能 带动转子同步旋转。为此，启动时SFC频率很低，然后逐步增加频率 直至燃汽轮机可以自己维持旋转。
摘要及关键词
– SFC： Static Frequency Converter 静止变频启动装置
同步电机的启动有多种方式。燃气轮机普遍采用SFC供 电拖动的启动方式。本文简单介绍了京丰公司燃气发电 机SFC系统构成和工作原理,以供参考。
关键词（KEY WORD）：SFC、燃机、电磁转矩、启动流程
内容提要
在启动时，SFC的输出连接到发电机定子电枢绕组上，每一瞬间 有两相通电，就在定子上产生一个磁场。除法信号根据装在发电机 转子上的位置信号器发出的信号加在逆变器上，通过改变通入电流 的绕组来产生一个每次改变60°的逐步旋转磁场。这个磁场与已经 加了励磁的转子作用，就使发电机旋转。逐步提高逆变器输出电流 的频率，就使转子的转速逐步增加。
发电机定子绕组内部水系统流通性检验方法_热水流试验法
发电机定子绕组内部水系统流通性检验方法_热水流试验法发电机定子绕组内部水系统流通性检验(热水流试验法)1 试验目的本试验适用于总装或电厂大修时，检验汽轮发电机定子绕组内部水系统的任一部分有无发生严重的水流堵塞现象。
2 试验依据及标准●GB 755-2000 《旋转电机定额和性能》●GB/T 7064-2008 《隐极同步发电机技术要求》3 试验条件及注意事项3.1定子冷却水系统及定冷水冷却系统应能正常运行（正常运行时的全套设备都应具备）。
3.2发电机测温系统应确保工作正常，试验时能够输出或打印全部温度数据。
试验前应提供发电机冷却水出水温度测点分布编号－槽号对应列表。
3.3本试验必须在定子内部水系统冲洗完毕后进行。
3.4试验时应指定专人进行运行操作，由试验负责人下达操作指令。
3.5试验时应严格执行DL408-91《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》中有关规定及现场的相关安全措施。
3.6冷却器控制系统应进行调整，具备全开条件。
4试验步骤和判断标准4.1启动定子外部水系统，调节定子进、出总水管之间的压差至正常运行值，测量并记录此时各发电机出水温度测点的温度读数和时间。
4.2通过自循环和辅以蒸汽或电加热，将试验用定冷水加温至少超过外部冷却水温度15K以上。
4.3当所有发电机出水温度测点的温度接近时，停止定子外部水系统的运行，并关掉辅助加热同时记录各点温度读数和时间。
4.4保持停运状态10min。
4.5停运状态结束后，快速全开定冷水冷却器水阀门，让定子内部冷却水冷却器系统通以外部冷却水。
启动水泵并使定子内部水系统保持正常运行时的压差，同时记录温度读数和时间，以后每隔1min循环记录一次温度读数（可用DCS数据库按EXCEL可导入的格式导出数据，注意每隔1min取一次数值）。
4.6待水循环使各测点的温度趋于稳定时，停止运行和记录。
4.7整理并绘制每根引水管温度（θ）～时间（t）曲线。
4.8试验评定标准依据规程要求。
发电机定子通流试验介绍
汽轮发电机绕组内部水系统检验方 法及评定标准介绍
在电厂现场的检验连接各部分的进、出水管 后，在规定的检漏压力下，检查有无因安 装过程引起的渗漏现象
汽轮发电机绕组内部水系统检验方 法及评定标准介绍
b、转子 转子在制造、机组交接验收及大修过程中的检 验要求见表2 在电厂进行水压试验时，压力应缓慢上升，避 免突然升压。要仔细检查转子进水端面的密封， 避免因水渗入转轴与中心管之间的夹层造成误判 转子漏水，当采用丁腈橡胶类绝缘引水管时，在 水压试验前应先充水1h，同时检查绝缘引水管， 接头，焊接部位有无渗漏现象。
试验方法及需要仪器
评定要求： 1、定子线棒：不超过整台线棒内冷水流量平均 值的-15%，对超标的应在汽端对相关线棒内冷水 流量进行检测，综合判断被测线棒内冷水流通状 况。 2、定子引线:不超过整台引线内冷水流量平均值 的-15%。 3、出线套管：不超过整台套管内冷水流量平均 值的-15% 对上述流量超标的被检件，应与历史检测数据比 较，进行综合判断和处理。
汽轮发电机绕组内部水系统检验方 法及评定标准介绍
汽轮发电机绕组内部水系统检验方 法及评定标准介绍
汽轮发电机绕组内部水系统检验方 法及评定标准介绍
5、评定要求： a、粗检：15min内在被检焊缝或接头处要无吹泡 现象； b、精检：采用卤素检漏仪时，氟里昂在大气中 的泄漏量。 水氢氢型发电机不大于1×10-6cm3/s； 双水内冷发电机不大于1×10-4cm3/s； c、气密试验：24h的泄漏压降⊿pd≤1%p1，即 24h的漏气率δ ≤1%，式中p1为起始试验压力。
发电机定子通流试验 介绍
目录
汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评 定行业标准介绍 常用试验方法的试验目的 试验前必须具备的条件 测试范围 试验方法及需要仪器 迪纳声超声流量计的使用 漕泾电厂#1机组试验数据
一种发电机定子绕组通流试验的新方法
一种发电机定子绕组通流试验的新方法王新红;王彦辉;司昌健;宋涛;任志群;王成申【摘要】针对发电机定子绕组通流试验中使用直流电焊机接线复杂,调整及控制电焊机的输出电流不方便问题,改用将本发电机励磁系统调节器输出的直流电流作为通流试验电流的方法,此方法接线简单,操作方便,且通入定子绕组的直流电流平稳、可控,现场容易实现.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2014(042)005【总页数】2页(P55-56)【关键词】定子绕组;通流试验;励磁调节器;红外检测【作者】王新红;王彦辉;司昌健;宋涛;任志群;王成申【作者单位】国电吉林龙华长春热电一厂,长春 130114;国电吉林龙华长春热电一厂,长春 130114;国网吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春 130021;国电吉林龙华长春热电一厂,长春 130114;国电吉林龙华长春热电一厂,长春 130114;国电吉林龙华长春热电一厂,长春 130114【正文语种】中文【中图分类】TM34以往查找发电机定子绕组接头接触不良和过热都是采用直流电焊机对定子绕组通入直流电流，用红外热像仪查找。
由于目前运行的机组容量较大，通流试验所需直流电流若是由直流电焊机提供，需要的直流电焊机数量较多，试验接线复杂，调整及控制电焊机的输出电流都不方便。
2013年国电吉林龙华长春热电一厂2号发电机在机组A 级检修期间进行定子绕组直流电阻试验时，相差最小值为1.16%（75℃），与发电机出厂试验报告中三相直流电阻相差最小值0.52%相比增加较大。
为了进一步查找发电机定子绕组所有接头是否存在焊接质量和接触不良及过热等现象，采用本机励磁调节器的输出电流对发电机定子绕组通入2 600 A 直流电流，使定子绕组的最高温度达到45℃左右，再利用红外线热成像仪检查发电机定子绕组所有接头，确定是否存在接触不良及过热现象，并用红外线热成像仪分析软件进行图谱分析，发现定子绕组A、C 相弓形引线和B 相中性点引出线接头均存在不同程度接触不良现象。
发电机定子通流试验介绍76页PPT
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
发电机定子通流试验介绍
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是பைடு நூலகம்惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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SFC定子转子通流试验说明
一.实验条件:
1.TP4(转自通流)
GT1励磁系统就绪
励磁到1#发电机一次连接完成(转子大轴接地需要安装确认)
GT1转子处于静止状态(机械抱死或者润滑油系统正常具备或转动条件)
GT1励磁保护动作能够正常跳开SFC1
CB-L1正常分合,开关处于工作位
励磁及励磁启动变能正常带电
发电机转子绝缘良好(实验前测试发电机转子绝缘)
做好通流试验相关的安措,确保试验安全
2.TP6(定子通流)
SFC1及SFC1隔离变能够正常带电
SFC1隔离变保护正常
GT1转子机械抱死或者润滑油系统正常具备转动条件(有循环完成)
SFC1到1#发电机一次连接完成
SFC到发电机定子一次回路正常
发电机定子绝缘良好(试验前测发电机定子绝缘)
发电机中性点隔离刀正常分合,处于(DS-NGT OPEN)
发电机保护正常
CB-SFC开关处于工作位置
SFC跳6KV回路正常
做好通流试验相关的安措,确保试验安全
二.试验目的及内容
1.转子通流
目的:检查励磁回路,励磁装置及励磁主回路连接是否正确
内容:由SFC手动给励磁电流,并测量反馈值,阶跃等数据
2.定子通流
目的:检查SFC本体的整流和逆变功能,检查定子通流回路
内容:直流电流实际值波形,测试电流阶跃响应,根据试验数据设定部分参数
三.试验步骤
转子通流
1.连接SFC到励磁通道
2.励磁手动合上灭磁开关
3.手动合6KV到励磁主回路,定子到SFC主回路开关
4.合上CB-L1开关,给励磁送电
5.SFC发出励磁给定,历次输出电流到转子,试验转子电流大约200A
6.多次试验
注:转子通流试验前,确保故障跳SFC正常
定子通流试验
1.手动合上DS-11,DS-IPB-1等SFC到定子主回路开关,然后就地合上CB-SFC1开关,
给SFC主回路上电.就地合上HAM-1
2.SFC手动给定子升流,试验定子电流到300A
3.多次实验
注:在进行定子通流试验前,先进行SFC紧停CB-SFC6KV功能四.实验记录
试验记录为SFC控制面板相应的波形以及示波器的波形
五.相关数据参考
1.转子通流
模拟量信号设定:4mA—0A 204mA—800A
试验通流:200A—300A左右
2.定子通流
以直流为参考,试验时做到200—300A。