沙河抽水蓄能电站变频器功率桥故障分析及处理

产Ｓ Ｆ Ｃ系统 （ ２ 号Ｓ Ｆ Ｃ ） ， 国产 系 统 主 用 ， 进 口 系统 备
用 。进 口Ｓ Ｆ Ｃ系统 是 电站 建设 时 随主 机进 口 ， 运 行
【 收稿 日期】 ２ ０ １ ７ — ０ ９ — ２ ２
【 作者简介１ 司红 建（ １ ９ ７ ９ － ） ． 男， 汀苏南通人 ， 汀苏沙河抽 水蓄能 发电有限公司Ｔ程师 ， 学 ｆ ： 。 主要从事抽水蓄能电厂生产技 术丁作 。
图 １ 两 套 ＳＦ Ｃ系统 接 线 图
２ 变 频 器 系统 保 护 功 能
进 口Ｓ Ｆ Ｃ系统 运行 以 来一直 存 在着保 护误 动 问 题， 分 析 为保 护 配 置 不 完 善 ， 抗干扰性 能差引起 。 在２ 号Ｓ Ｆ Ｃ改 造 时 ， 注重 攻关 变频 保 护关 键 技术 ， 完 备保 护 配 置 。 国产 Ｓ Ｆ Ｃ系统 控 制 器 中配 备有 输 入／
整、 独 立 的具 备 自主 知 识 产 权 的 Ｐ Ｃ Ｓ 一 ９ ５ ７ ５系 统 。 国产 系统 选 用 １ ２ —６ 脉 波 的拓 扑 结 构 ， 节 省 了滤 波
运行 ， 将 电网多余 电能转换为水 的势能存储起来 ， 在 电力负荷 高峰期 作水轮机 运行 ， 将 水 放 下 来 发
输 出变压器 的差动保护 ， 功率 回路 的过 电流 、 ｄ ｉ ／ ｄ ｔ
保 护 及 电流 差 动保 护 等 ｌ ８ 项 保护 功 能 。 独立 保 护
装置 Ｐ Ｃ Ｓ 一 ９ ８ ５ Ｆ ， 为功率桥 、 输入／ 输出变电气量提供 保护 ， 实现重要元器件保护双重化 ， 更好地保 障了 设 备安 全运 行 。
【 关键词】 抽 水蓄能 ； 变频器 ； 故障 ； 处理
［ 中图分类号】 Ｔ Ｖ ７ ４ ３ ； Ｔ Ｖ ７ ３ ７ ［ 文献标识码】 Ｂ 【 文章编号】 １ ０ ０ ３ — １ ５ １ ０ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ — ０ ０ ７ ３ — ０ ３
初期 ， 启 动成 功 率较 低 ， 缺 陷 逐步 消 除后 ， 启 动 成 功
０ 引 言
抽 水 蓄 能 电 站 利 用 可 以兼 具 水 泵 和 水 轮 机 两 种 工作 方 式 的蓄能 机 组 ， 在 电力 负荷 低 谷 时 做水 泵
率大幅提升 ， 保持在 ９ ９ ％左右 ， 但 一直存 在变频器 保护误动缺陷。２ ０ １ ０ 年， 电站启动静止变频器 国产 化项 目， 与南瑞继 保公 司共 同研发 了国 内首套 完
故 备用 ， 还 可提 高 电 力 系统 中火 电站 和 核 电站 的效 率 。现 阶 段 ， 电 网在 新 能 源 大 规 模 接 人 ， 电 力 系 统 智 能 化程 度 越 来越 高 的 趋势 下 ， 抽 水 蓄 能 电站 将扮
演越 来越 重 要 的角 色 。
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ｌ 变频 器 简介
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司红 建 ： 沙 河抽 水蓄 能 电站 变 频器 功 率桥 故 障 分析 及 处删
其ｒ ｆ １ 变 芳 动是 本 次保 护 的关 键技 术 ， 原 理 是 将 机 桥侧 变频 电流转 换 成 工频 等 效 电 流 ， 再 与 网桥 侧 电流 构成 差 动保护 ， 制动特 性 如下 ：
３ Ｓ Ｆ Ｃ功 率 管故 障 分析 及 处理
３ ． １ 故 障现 象
ｆ Ｉ ｄ ＞ｍ ａ ｘ ｛ Ｉ ｃ ｄ ｑ ｄ ，
ｌ ｌ ｄ＝Ｉ Ｉ ｎ—ｌ ｍＩ
ｌ ｒ ｝
某 日， 运行当值执行 ２ 号Ｓ Ｆ Ｃ 启动 ｌ 号机组抽水
电” Ｉ 。抽 水 蓄能 电站 具备 启 动迅 速 ， 运行 灵 活 ， 适 于
调频 、 调相 ， 稳 定 电 力 系统 的周 波 和 电压 ， 且 宜 为事
器 配置 。两 套 系统 处 于并 联运 行 状 态 ， 任何 一 套 系
统检修或处于备用状 态时不影响另外一 套设备 的
正常 ＿ 『 作， 两 套系 统接线 方式 如 图 ｌ 所示 。
广西水利水电 Ｇ Ｕ Ａ Ｎ Ｇ Ｘ Ｉ ＷＡ Ｔ Ｅ Ｒ Ｒ Ｅ Ｓ Ｏ Ｕ Ｒ Ｃ Ｅ Ｓ＆Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ Ｏ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ ＮＧ ２ ０ １ ７ （ ６ ）
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机 电技 术 ・
沙河 抽水蓄 能 电站变频器功率桥 故障分析及处理
司红 建
场 的定 子 旋 转 磁场 ， 通 过 该 磁场 与转 子磁 场 的相互 作用 ， 将 电机转子加速到同步转速 ， 再 由 同 期 装 置 实现 机组 并 网Ｉ 。
沙 河 电站 安 装 有 两 台静 止 变频 器 ， 一 套 为进 口 Ｓ Ｆ Ｃ系统 （ １ 号Ｓ Ｆ Ｃ） ， 一 套 为具有 自主知 识 产权 的国
抽 水 蓄 能 机 组 抽 水 工 况 一 般 设 有 变 频 启 动 和
背靠背启动两种启动方式 ， 变频启动为主 ， 背 靠 背 为备 用 启 动 方 式 。变 频 启 动 是 在机 组 进 入抽 水 工
况时 ， 通过静 止变频器 （ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ） 根 据 电机 转 子 位置 或 机端 电压 信 息 ， 以频率 逐 渐 升 高 的 交流 电压加 到 电机 定子 上 ， 产生 超前 于转 子 磁
（ 江 苏 沙 河 抽 水 蓄 能 发 电有 限公 川 ， 江苏 溧阳 ２ １ ３ ３ ３ ３ ）
【 摘要】 沙河 电站 的国产静 止变频器是 国内首 台全套具有 自主知识产权 的Ｓ Ｆ Ｃ系统 ， 填补 了周内空 白。为更 好地
推广应 用 ， 简要介绍 了同产化变频器 和变频器保护配置情况 ． 针对一起变频 器启 动过 程巾的功率桥故障 ， 通过 故障 录波 图形分 析 ， 找ｌ ｌ ； 故障原 因， 并进行处理和优化 ． 增 强了国产设备运行的可靠性 ， 设 备连续 ３ 年零故障 。