燃煤火电厂给煤机高、低电压穿越
某电厂给煤机低电压穿越改造及应用
某电厂给煤机低电压穿越改造及应用发布时间：2021-12-15T06:40:39.490Z 来源：《福光技术》2021年20期作者：张宗庭[导读] 简要说明火力发电厂给煤机低电压穿越原理，通过介绍某火力发电厂给煤机低电压穿越改造方案、试验和应用情况，为现役火电机组给煤机低电压穿越改造和新建机组装设低电压穿越装置提供参考。
国能（绥中）发电有限责任公司辽宁省葫芦岛市 125222摘要：简要说明火力发电厂给煤机低电压穿越原理，通过介绍某火力发电厂给煤机低电压穿越改造方案、试验和应用情况，为现役火电机组给煤机低电压穿越改造和新建机组装设低电压穿越装置提供参考。
关键词：发电厂；给煤机；低电压穿越0 引言2011年1月2日，东北电网500kV伊换线事故跳闸时，系统瞬时电压跌落，造成系统内两台机组同时因给煤机变频器低电压保护动作闭锁输出，锅炉MFT，两台机组同时跳闸。
10月份东北电网公司组织召开了“火电厂辅机低电压穿越能力改造现场工作会”，并下发了会议纪要。
2012年1月4日，东北电力调度通信中心再次下发《关于进一步明确火电厂辅机低电压穿越能力技术改造工作有关要求的通知》，至此拉开了现役火电厂给煤机低电压穿越能力改造的序幕。
1 绥中发电厂给煤机参数简介给煤机型号：EG3690、额定出力：140t/h、可调范围 14~140t/h、品牌：施道克。
变频器型号：POWERFLEX 40 、功率：4kw、品牌：AB 。
电机型号：M112MB4 功率：4kw 额定电压：380V额定转数：1445r/min、品牌：西门子。
2 给煤机抗低电压穿越能力试验为了解给煤机抗低电压穿越能力，以便采取有针对性的措施，绥中发电厂对给煤机进行了抗低电压穿越能力试验，得到如下试验结论。
（1）给煤机微处理器控制电源低电压临界保护动作值为318V（83.7%Un），当低于该值时保护动作跳闸，保护动作时间小于0.5S；（2）给煤机变频器动力电源低电压临界保护动作值为290V（76.3%Un），在此电压下电机发生震动，已不能正常运行；（3）本次试验均在空载和低转速下进行（9.4Hz）,考虑变频器的工作原理，在给煤机正常带负荷运行时，变频器保护动作电压值将高于290V，控制电源保护定值不受运行状态的影响。
给煤机低电压穿越装置操作说明
给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。
一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。
但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。
在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。
因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。
二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。
1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。
给煤机低电压穿越装置操作说明
给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。
一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。
但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。
在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。
因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。
二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1 给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K ：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K ：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。
1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。
提升给煤机低电压穿越能力的研究及应用
提升给煤机低电压穿越能力的研究及应用摘要：给煤机是火电厂的重要辅机设备，如果在故障发生时,给煤机系统有低电压穿越装置,暂时支撑变频器的电源电压则可避免给煤机跳闸,为系统的安全运行多一份保障。
所以非常有必要在给煤机系统中增加低电压穿越装置。
关键词：给煤机；低电压穿越；应用前言近年来，因给煤机低压跳闸引起的事故停炉，在全国范围内的火电厂中时有发生。
目前火电机组给煤机普遍采用变频器来实现电动机的无极调速、给煤机的软启动、经济运行等功能，但多数火电厂机组的低压辅机变频器低电压穿越能力较差，甚至不具备低电压穿越能力。
火电厂由于高压变频器的低电压穿越没达到应有的能力，造成了变频器的跳闸事故，产生了巨大的经济损失。
因此，为了保证火电机组的可靠供电，火电厂给煤机的低电压穿越能力非常重要。
1低电压穿越装置介绍1.1低电压穿越装置系统的组成电力设备在正常运行时,如遇到雷击、短路故障和大电机启动、车祸、建筑施工(起重机,挖掘机等)、人为失误、动物触线、短路故障、切换操作、配电装置故障等会引起系统电压电压暂降,也称电压跌落、电压凹陷和晃电等等。
是指电压有效值的突然下降,然后又迅速恢复正常的现象。
当系统电压超出变频器额定电源范围之外(欠压保护值),变频器(过流、欠压)将会保护动作停机,此时变频器处于闭锁输出状态,变频器所带电机停转。
低电压穿越装置可以在电网电压跌落到90%以内时,系统不工作,处于热备用状态;当电压跌落到0%~90%范围内时,系统瞬时〔<200μs〕启动工作,输出500V左右的直流电送到变频器的直流母线端,为其提供电压支撑,保证了变频器不会因交流电压的下降而停机,起到了对变频器的支撑作用。
当交流电压恢复正常后,低电压穿越装置自动退出支撑,处于待机状态,为下次电网出现电压暂降或停电做好准备。
低电压穿越系统由RTM模块、主监控、充电机、显示屏、开关电源、电池巡检仪、电池组、回路中的继电器、接触器、熔断器、空开等部分组成，如图1所示。
低电压穿越装置在给煤机上的应用
低电压穿越装置在给煤机上的应用摘要：本文主要针对某电厂在给煤机上采用的低电压穿越装置进行分析，特别是在变频器的供电电压降低时，通过低电压穿越装置的运行满足变频器连续运行的要求。
关键词：给煤机、调速、电压跌落、稳定运行、跳闸火力发电厂给煤机的调速大多采用变频器，与以往的滑差控制方式比较，变频器具有调速精确、使用简单、保护功能齐全等优点，不仅降低了能耗，还提高了设备的自动化程度。
但是，由于电力电子器件的应用，变频器均带有低电压跳闸保护，厂用电电压的波动，特别是大功率辅机启动时造成的电压波动往往会使变频器退出运行，可能造成机组减负荷或机组跳机的事故。
如有火电厂因内部或外部故障（雷击、电气设备短路、接地、大功率设备启动等），引起变频器供电电压短时跌落，当跌落幅度达到20%或以上，持续时间不长，此类故障的发生原本不应引起辅机的退出，但因为变频器不具备低电压功能，使得变频器闭锁输出、辅机停机，最终导致机组的非停。
由此，使得低电压穿越装置在火电厂得到应用，特别是在给煤机上得到广泛采用。
应用在给煤机的低电压穿越装置的要求，在供电电压跌落20%且持续5s的情况下，具备可靠的低电压穿越能力，确保系统故障时发电机组不因低电压穿越能力不足而导致机组非停。
一、工作原理低电压穿越装置的控制目标为在系统电压跌落时保证变频器及其拖动的电机的转速、功率、转矩不变。
其工作原理如下：在系统电压正常时，变频器直流母线电压正常且变频器能正常工作，电能通过交流回路送入变频器交流输入端子，满足装置备用条件。
在系统电压发生跌落时，装置内部的控制系统实时检测到电压跌落趋势，当下降至特定的额定电压时，低电压穿越装置自动运行，在三相电压跌落期间，通过升压回路将跌落的直流母线电压提升到500V，通过变频器的直流母线对变频器供电，使其维持到可保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平。
在系统电压跌落结束后，系统电压恢复正常，穿越装置停止运行，升压回路退出工作状态，恢复到备用状态，变频器的供电仍由原三相交流回路供电。
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。
一种给煤机低电压穿越的方法
一种给煤机低电压穿越的方法煤炭是我国的重要能源，煤炭的运输和储存都需要借助煤炭设备，其中煤炭给料机是重要的煤炭设备之一。
然而，在使用过程中，煤炭给料机可能遭受电压不稳定的影响，导致穿越现象的发生。
为了避免穿越现象对设备的损坏，本文将介绍一种给煤机低电压穿越的方法。
在介绍穿越方法之前，我们需要了解穿越现象的原因。
穿越现象是指在煤炭给料机的工作过程中，电压突然降低或升高，导致设备短暂失灵或停机。
穿越现象的发生有多种原因，包括电网电压不稳定、设备内部电路故障等。
为了避免穿越现象对设备的损坏，我们可以采取以下给煤机低电压穿越的方法：1. 安装稳压器稳压器是一种电气设备，能够将电网电压稳定在设定的范围内。
在煤炭给料机的电路中安装稳压器，能够有效地避免电压突变对设备的影响。
同时，稳压器还可以提高设备的工作效率和稳定性。
2. 增加电容器电容器是一种电气元件，能够存储电能并释放电能。
在煤炭给料机的电路中增加电容器，能够有效地缓冲电压突变对设备的影响。
同时，电容器还可以提高设备的电能质量和稳定性。
3. 优化接线煤炭给料机的电路中存在多个电器元件，这些元件之间的接线对穿越现象的发生有一定的影响。
优化接线方案，缩短电路长度，减少电路阻抗，能够有效地降低穿越现象的发生概率。
4. 安装过电压保护器过电压保护器是一种电气设备，能够在电压突变时对设备进行保护。
在煤炭给料机的电路中安装过电压保护器，能够有效地避免电压突变对设备的损坏。
同时，过电压保护器还可以提高设备的安全性和可靠性。
为了避免煤炭给料机在低电压穿越时受到损坏，我们需要采取一系列有效的措施。
这些措施可以是安装稳压器、增加电容器、优化接线方案、安装过电压保护器等。
在实际操作中，我们可以根据设备的具体情况和要求，选择合适的措施，从而有效地避免低电压穿越现象的发生。
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。
火电厂给煤机变频器低电压穿越技术的改造实例
火电厂给煤机变频器低电压穿越技术的改造实例摘要：本文分析了低电压穿越故障对机组安全运行的危害、影响，分析给煤机变频器低电压穿越的原因以及提升给煤机变频器低电压穿越能力的具体改造实例和效果。
关键词：给煤机；变频器；低电压穿越；壁挂式0 引言随着电力电子技术的发展和应用，变频技术以其调速精准、操作简单、可靠性高等优点而得到广泛应用，特别是近年来国家对节能降耗指标要求的提升，使各电厂在辅机设备上广泛应用变频技术。
而变频器对电压波动是非常敏感，在电网发生故障导致低电压穿越时，相关辅机设备可能会应为变频器低电压穿越能力不足而导致停运。
低电压过程通常都是短暂的，主要是因为电网晃电、负荷不平衡、短时故障重合、备自投装置切换时间较长以及大型设备启动和线路过载等问题引起。
当出现低电压穿越时，存在导致变频器停运，给煤机跳闸的风险，多台同时跳闸时可导致锅炉MFT动作，这给电厂安全生产带来极大威胁，同时也带来很大的经济损失。
1 给煤机带变频调速典型设计我厂2*330MW机组，采用单元接线，锅炉采用中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统。
每台炉5 台沈阳施道克电力有限公司生产的（EG2490）电子称重皮带式给煤机，控制器型号DT-9，动力电源使用ABB公司生产的ACS510系列变频器。
为降低干扰，变频器与给煤机控制器分别设柜布置。
5台给煤机动力电源分别取自厂用400V A段和B段，其中A、C给煤机动力电源取自厂用400V A段，B、D、E给煤机动力电源取自厂用400V B段，符合电源配置设计原则。
在出现低电压穿越问题时，可能导致给煤机控制器和给煤机变频器电源下降，引起控制器或者变频器误发停止信号而跳闸，甚至引发锅炉MFT动作。
2016年发布最新标准：DL/T-2016 《发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范》，具体要求：1.变频器在进线电源电压跌落到不小于20%额定电压，持续时间不大于0.5s 的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；2.变频器在进线电源电压跌落到不小于60%额定电压，持续时间不大于5s的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；3.变频器在进线电源电压不小于90%额定电压时能够长期可靠供电，保障供电对象的安全运行。
给煤机低电压穿越装置操作说明
给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。
一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。
但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。
在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。
因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。
二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1 给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K ：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K ：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。
1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。
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
给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用
给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用摘要：针对电网电压波动或厂用电电压瞬时低于变频器低电压保护整定值时，给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，引起MFT动作。
本文分析了VRT-380A变频器低电压穿越装置在火电厂的应用，它采用升压技术将电网残压整流后进行升压调制，通过现场试验与实际应用表明变频器具备低电压穿越能力。
关键词：给煤机、变频器、低电压穿越1.概述根据《大型发电机组涉网保护技术管理规定》Q/GDW1773-2013要求“电网发生事故引起发电厂高压母线电压、频率等异常时，电厂重要的辅机保护不应先于主机保护动作，以免切除辅机造成发电机组停运”，在实际使用过程中，因为电网发生低电压穿越或备自投切换时，厂用电电压瞬时低于变频器低电压保护整定值，造成给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，所有给煤机停运，引起MFT动作，给电网和机组安全稳定运行带来隐患。
2.设备现状给煤机变频器跳闸主要有两个原因：变频器功率回路（变频器动力部分）和控制回路（控制部分）。
变频器正常工作流程为，整流环节将工频380V交流电整流成500V左右直流电，逆变环节再将稳态直流电逆变成正、余弦波形的三相交流电供给后端负载使用，并通过控制调节逆变环节前端的直流电压等手段，达到变频、调压、调速的目的。
当低电压发生时，直流母线电压随之降低，无法提供逆变模块所需要的能量，触发变频器保护。
此保护为变频器内置的硬件保护，无法通过修改定值进行规避[1]。
在变频系统中，变频器并非独立运行，有相应的控制电路板、采样反馈系统、继电器和接触器与其配合工作，这些部件均需稳定的控制电源供电。
电力系统发生低电压故障时，控制电源也会发生跌落，进而造成控制系统与继电器系统的瘫痪，变频器同样无法正常运行，导致给煤机停止运行。
如能保证电网电压波动时，变频器的动力单元及控制单元正常工作，就能完美解决变频器的低电压穿越问题。
3.改造方案3.1 低电压穿越装置VRT-380A工作原理介绍变频器低电压穿越装置（VRT-380A）的控制目标为在系统电压跌落时保证变频器及其拖动电机系统的转速、功率、转矩不变。
给煤机低电压穿越装置操作说明
给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。
一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。
但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。
在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。
因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。
二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。
1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。
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。
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。
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。
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。
火电厂低电压穿越解决方案
让火电厂辅机也具备低电压穿越能力——东北电网公司敏锐发现并组织解决火电厂对电网重大安全运行隐患东北电网历史悠久，有着辉煌的过去。
然而近年来，老电网不断遭遇新能源对于安全运行的考问。
东北电网公司除积极应对外，还多次与国内外同行进行研讨。
最近的一次是2011年11月3日，美国西北太平洋国家实验室逯帅博士应邀拜访，介绍了美国在太阳能和风电接纳领域的一些应用和研究成果。
让风电场具备低电压穿越能力是保障风电安全入网的核心条件之一，在这项工作上东北电网公司投入了不少的精力，也得到了可观的成绩。
不过，将电网安全作为第一要务的东北电网公司敏锐地发现，如果火电厂辅机不具备低电压穿越能力将给电网安全带来更大的威胁。
2011年10月25日，内蒙古东部呼伦贝尔市秋寒渐浓。
东北电网公司与东北地区各大电力单位专家齐聚伊敏发电厂，就东北电网火电厂辅机低电压穿越能力改造工作举行现场工作会。
国内五大发电集团在东北地区派驻机构，辽宁、吉林、黑龙江三省公司调度通信中心，蒙东调度筹备组以及火电、科研、制造等单位专家和工作人员都参加了研讨。
通过6个月以来对给煤机变频器抗低电压穿越改造，华能伊敏发电厂研讨时认为：电厂采用抗低电压穿越设备改造是必要的，从技术角度解决低电压穿越问题也是可行的，通过对以上两种方案的改造试验来看，改造是成功的、有效的。
东北电网公司指出，经过近半年多的研究、试验和技改，内蒙古东部呼伦贝尔送端新建火电机组成功完成了火电机组辅机低电压穿越能力改造工作，两种成熟的技术改造方案均通过了实际检验，值得推广和借鉴。
2011年1月2日，东北电网500千伏伊换1号线发生单相故障时，伊敏发电厂、呼伦贝尔发电厂机组给煤机停止运行，锅炉灭火，导致发电机组跳闸。
由于火电厂辅机不具备低电压穿越能力，给电网安全稳定运行带来严重影响。
事故发生8天后，东北电网公司组织有关单位召开伊敏发电厂、呼伦贝尔发电厂机组事故跳闸分析会，要求两厂抓紧落实火电机组辅机低电压穿越能力改造工作，并对东北电网内火电机组辅机低电压穿越能力情况展开调查。
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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。
所谓高电压穿越，当给煤机系统电压在高于额定电压至110%额定电压时，能
保证给煤机连续稳定运行；当电压高于110%额定电压至130%额定电压，保证给
煤机至少0.5S稳定运行，平稳渡过电压过高阶段。
3、给煤机运行原理
给煤机的动力电源来自于低压厂用电，为380V三相交流电，经过进线开关关，接入变频器。
变频器内有整流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路。
如图所示
三相工频交流电U1、V1、W1经过三相桥式整流电路整流成直流，再经过滤
波电路提高电能品质，最后经过微处理器控制通断IGBT的三相整流逆变桥式电路，逆变成所需幅值和频率的交流电U2、V2、W2。
50HZ的工频电整流成直流电，再
逆变成20HZ～50HZ的交流电。
变频器输出的20HZ～50HZ的三相交流电供应给
煤机皮带驱动电机，让给煤机皮带转动的速度平稳可调。
根据三相桥式整流公式，Uz=2.34U相=1.35U线，当给煤机进线电压低电压或
者高电压时，势必变频器内部直流母线电压会相应的变化，影响变频器输出的电
能品质，导致给煤机转动不稳。
变频器内部直流母线电压严重降低，导致逆变电
路的电流增大，容易损坏逆变电路，为保护变频器，变频器内部制动电路介入，
变频器输出自动闭锁，造成转机突然停转，严重危害机组带负载能力和安全运行。
4.给煤机高低电压穿越思路
4.1改进给煤机变频器
给煤机变频器只有低电压闭锁保护的能力，若直接对变频器内部原理改进，
使得变频器进线电压发生不同幅度波动时，可以持续或短时带负载，从原理上来说，就是要增强逆变回路元件的额定电流，当低电压跌落到20%时，其逆变回路
的IGBT元件必须能保证0.5S以上的5倍额定电流。
就造价上来说，成本十分昂贵。
高电压时，需要增加放电回路，分担直流母线的电压，假如持续高电压，高
电压穿越回路必定长期介入，其电阻长时间通电，产生热量，影响其周围各元件
的使用寿命。
4.2外部增加高低电压穿越装置
在给煤机的外部进线回路加装设备，补偿给煤机变频器的直流母线电压不因
外部的进线电压过高、过低时变动，从而保证给煤机变频器输出的三相交流电压
频率和幅值符合给煤机设定工况。
首先明确目的：1、应该易于安装使用，不额外增加变频器高、低电压穿越改造的施工负担。
2、此装置必须独立存在，且发生故障可以自动切断，不影响给
煤机运行。
3、当进行高低电压穿越时，应该使用自身存储的电源进行补偿，不
影响低压厂用电网电压。
4、内部的控制回路安全性高，即使厂用故障，也能可
靠工作。
因此，装置动力电源适宜使用就地的给煤机动力电源，然后整流为直流电，
存储下来以备低电压穿越；装置时刻处于热备用状态，发生紧急故障快速切除装置；储能环节使用超级电容器组，串联boost升压斩波电路，自身充电快，耐久
度高；装置使用UPS 220V控制电源，保障自身在极端情况下不失控。
根据要求，可以得到原理图如下：
原理图上部分为高低压穿越装置。
首先在给煤机控制柜进线端子并接三路电源，设备初始上电，KM1闭合，三相交流电经过整流桥整流为直流电，经过电阻
R5以小电流充电至超级电容C3、C4，防止初始上电电流过大损坏电容。
C3、C4
充电完成后闭合KM2，保证正常热备用快速充电。
另外大电感L1经过V8、D8的控制，保持热备用充满电能，V7、D7截止。
KM1、KM2、KM4闭合，装置处于热备用。
一旦检测到变频器直流母线电压低于动作值，V7、D7接通，电容C3、C4
的电压加上电感L1的电压，组成BOOST升压，经过KM4至变频器直流母线进行
补偿，同时电容C5、C6储存经过BOOST升压的更高电压等级直流电压，以备下
次低电压时KM4导通，C5、C6就能向变频器直流母线补偿，快速响应。
当直流
母线电压过高，防反充电路发挥作用，D9截止保护低电压穿越部分，同时KM3
迅速闭合，直流母线并联降压放电回路，消除变频器直流母线电压多余的部分。
在原理上，对比直接改造给煤机变频器，高、低电压穿越装置可以做成模块化，
每个功能都可以自成模块，方便故障消缺，并且大大降低维护成本；如果设备内
部布置合理，元件的发热不会相互影响，也能大大提高设备的使用寿命。