SFC变频启动

直流平波电抗器
• 额定电压：6.75KV • 额定电流：3450A
• 作用：平波电抗器接在整流器与逆变器中间直 流回路，以降低直流电流脉动，使逆变器稳定 可靠地工作。 • b) 型式：户内、单相、干式、空芯、铜线、 自然空冷。
输入/输出断路器
• SFC输入/输出端装设中置移开式三相真空断路器，断路器及其附属设备装 于铠装式金属封闭开关柜内。每套SFC输入断路器柜2面， SFC输出断路器 柜1面。断路器的生产厂家为ABB。 •
统抽水起动现地控制单元 I/O输入和输出接口发 出的起、停命令，协同实现自动控制。SFC应当 能够自动完成起动流程和返回，准备下一台机的 起动。控制方式由SFC控制盘上的切换开关控制。 切换开关位置信号送到计算机监控系统。
电站SFC的起动过程
• 当SFC接到“SFC上电”信号，它将起动自身 的辅助设备，合上输入和输出断路器。当接到 “起动机组”令时，它需要从对应的励磁系统 得到“已起励”的反馈。当励磁电流产生时， 发电机中有了磁通，定子中有了电压信号，就 可以计算出转子的初始位置。
第三节：本电站的SFC及其主要设备
• 本电站选用的是一台由法国CONVERTEAM公司 设计制造或配套的18MW静态变频软启动装置， 它可以在240秒内完成一台机组从0-300r/min的 起动 • SFC的型号为SD7000，额定功率18MW，采用6/6 脉冲 • 机器频率范围f=0~52.5 Hz, • 输出电压范围：0~1.1x15.75KV
电站SFC的三种控制方式
• 现地手动控制：设置由人工进行控制机组的 抽水、抽水调相的起动试验接口，SFC应能根 据运行要求实现手动分步控制，调整机组转 速至5%～105%额定转速。
• 现地自动控制：通过触摸屏键盘，由人工发出起动、 停止命令，经确认后自动完成起、停全过程。
• 远方自动控制：SFC在抽水工况时接受由监控系
静止变频起动装置简介
林峰
目录
• • • • 第一节、变频器及其电路的构成 第二节、SFC作用及其原理 第三节、本电站SFC的主要设备简介 第四节、本电站SFC接线、控制方式及 其启动过程
第一节：变频器及其电路的构成
• 简单地说，变频器是利用电力半导体器 件的通断作用将工频电源变换为另一频 率的电能控制装置。我们现在使用的变 频器主要采用交—直—交方式，先把工 频交流电源通过整流器转换成直流电源， 然后再把直流电源转换成频率、电压均 可控制的交流电源以供给电动机。
• 正常时，①SFC负责①、②、③机抽水起动，② SFC负责④⑤⑥机抽水起动，电站接线可以满足 任一套SFC装置均可起动①～⑥机。
• 第一套SFC电源接自①、③号主变压器低压侧离 相封闭母线，两路电源互为备用。第二套SFC电 源接自④、⑥号主变压器低压侧离相封闭母线， 两路电源互为备用。
附图17：电气主接线图.pdf
• 刚起运时，升压变压器是被旁路的。流到起动母 线的电流只有标称电流的40%到50%，转子开始 旋转并加速。当达到3Hz时，SFC中断输出同时 接入升压变压器。然后，SFC重新运行，并将机 组从3Hz拖动到100%同步转速，期间限制电流值。
• 当超过95%额定速度时，SFC同期装置开始通讯 并调整至发电机出口断路器可以合闸的速度， SFC和发电机出口断路器保持通讯，直到发出合 闸指令，与此同时退出SFC。
• 额定电压 • 额定频率 • 工作频率 • 额定电流
SFC输入断路器
24kV 50Hz 50Hz 1250A
SFC输出断路器
24kV 50Hz 0～52.5Hz 1250A
第四节：电站SFC的接线、控制方式及其启动过程
• 机组电动工况起动方式为SFC起动，厂房内设2套 静止变频起动装置(①SFC、②SFC)。 2套SFC既 同时运行，也互为备用。
6/6-脉冲的结构图
电站SFC的主要设备
• 厂房内设两套静止变频起动装置(SFC) 其主要设备有： 输入电抗器、输入变压器、可控硅整流器和逆变器、 直流平波电抗器、输入/输出断路器、隔离开关、 输出电抗器、输出变压器等
• 输入变压器
容量：24MVA 额定一次电压：15.75KV 额定二次电压：5KV 接线组别：Dyn1 工作频率：50Hz 阻抗电压：12%
• 输出变压器
容量：24MVA 额定一次电压：4.75KV 额定二次电压：15.75KV 接线组别：Dyn11 工作频率：3~52.5Hz 阻抗电压：12%
• 交流输入电抗器和输出电抗器
输入端：额定电压：15.75KV 设备最高电压：24KV 额定频率：50Hz 工作频率：50Hz 输出端：额定电压：15.75KV 设备最高电压：24KV 额定频率：50Hz 工作频率：0~52.5Hz
交流电抗器的作用
• 交流电抗器设在SFC输入端和输出端，用以限 制起动回路短路电流和抑制换流过程中的电流 突变，保证整流器和逆变器稳定运行，确保 SFC设备任一处故障不会损坏SFC的其他设备
• 整流器与逆变器 采用晶闸管三相全控式6/6脉冲电路 6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流， 由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6 脉冲整流。 晶闸管采用间接光触发，用光导纤维传送触发信号 额定功率：18MW 整流器交流输入额定电压：5KV 逆变器交流输出额定电压：4.75KV
• 晶闸管桥的每个桥臂的并联支路为1，并采取均压措 施，每臂应有一只冗余的晶闸管。当桥臂中一只晶 闸管元件击穿后，桥臂上其它晶闸管有足够的电压 裕度(额定工作电压的2倍)并能正常工作。
• 作用：采用交—直—交方式，先把工频交流电源通 过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换 成频率、电压均可控制的交流电源
SFC实现软启动的原理
• 电机启动时，转子绕组中会由励磁系统通入直 流励磁电流，在转子上建立起恒定的磁场，然 后借助变频器逐步升高加在定子上的电源频率， 使转子磁极在电机开始启动时就与定子上的旋 转磁场建立起稳定的磁拉力，开始旋转并在启 动过程中同步增速，一直增速到额定转速值。
N=60F/P
N：转速 F：电源频率 P：极对数 电机 转子的磁极对数不变，通过调整通入 定子电源频率，就可以达到调节电机转速 的目的
结束
谢谢！
Байду номын сангаас
变频器电路的主要构成部分
变频器的电路一般由4个部分组成： • 整流部分 • 中间直流环节 • 逆变部分 • 控制部分
交-直-交变频器的主要结构框图
～ ～ ～ 中间 电路
整流器
逆变器
电动机
控制电路
第二节： SFC作用及其原理
• 采用变频启动法可以实现电机的平滑起动， 将机组起动到泵工况，并制动机组 ， 降低 电机启动时造成的冲击载荷，达到软启动 的目的，同时还能提高电网及电动机的效 率。
• 整个起动过程为240 S，这其中最初的大约20 S 运行在限制电流的状态下，此后，SFC在100%电 流下加速至全速。在速度匹配阶段，由于不需要 加速度，电流会重新下降至50%到60%。
• 机组在起动过程中，加速时间不大于4分钟，即在 4分钟之内将机组从静止状态加速到额定转速。同 期并网时间不大于1分钟。