《SFC变频启动》PPT课件.ppt

1、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。,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,第二节： SFC作用及其

2、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 。,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。,SFC实现软启动的原理,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,第三节：本电站的SFC及其主要设备

3、,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=052.5 Hz, 输出电压范围：01.1x15.75KV,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：

4、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：352.5Hz 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：052.5Hz,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S

5、FC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

6、,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。 SFC输入断路器SFC输出断路器 额定电压24kV 24kV 额定频率50Hz 50Hz 工作频率50Hz 052.5Hz 额定电流1250A 1250A,第四节：电站SFC的接线、控制方式及其

7、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(SFC、SFC)。 2套SFC既同时运行，也互为备用。 正常时，SFC负责、机抽水起动，SFC负责机抽水起动，电站接线可以满足任一套SFC装置均可起动机。,第一套SFC电源接自、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、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,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

8、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。,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。,整个起动过程为240 S，这其中最初的