淺談電廠給粉機(jī)變頻器低壓跳閘問題的幾種解決辦法

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

　摘要：通過分析變頻器低電壓跳閘的原因，提出解決電廠給粉機(jī)低電壓跳閘問題的幾種辦法，并比較其優(yōu)劣，給解決此類問題提供了思路。

　　關(guān)鍵詞：給粉機(jī)；變頻器；低壓跳閘；主備用電源；直流電源；交流；不間斷電源

　　引言

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器以其調(diào)速精確、使用簡單、保護(hù)功能齊全等優(yōu)點(diǎn)基本完全取代傳統(tǒng)的調(diào)速控制裝置而在電廠中間倉儲式制粉系統(tǒng)的給粉機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，但由于國內(nèi)某些工廠的電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致變頻器在使用中產(chǎn)生了新的問題——變頻器低壓保護(hù)跳閘。這種跳閘會因?yàn)樽冾l器的保護(hù)設(shè)置不同而表現(xiàn)為過流保護(hù)或低壓保護(hù)。但其原因都是因?yàn)殡娋W(wǎng)低電壓引起的。低電壓通常都是短時的，主要是因?yàn)殡娫椿坞娀騻渥酝肚袚Q時間過長。引起電源晃電的原因很多，如主電網(wǎng)側(cè)的電壓波動、負(fù)荷不平衡、雷擊、電力切換等原因，負(fù)載側(cè)的大型設(shè)備啟動和應(yīng)用、線路過載等原因。電廠給粉機(jī)變頻器在遇到廠用電壓瞬時低于變頻器的低電壓保護(hù)值（根據(jù)變頻器的型號不同該值也不同）時變頻器停機(jī)，導(dǎo)致給粉機(jī)停機(jī)，同時會給FSSS（鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)）發(fā)出給粉機(jī)停止的開關(guān)量信號，這樣會導(dǎo)致FSSS系統(tǒng)的MFT動作。因?yàn)榻o粉機(jī)變頻器低壓保護(hù)跳閘而引起的非計劃停爐，給電廠帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，也是目前電廠面臨的比較大的問題，只有很好的解決該問題才能保證電廠安全、可靠、高效的正常運(yùn)行。

　　1、變頻器低電壓跳閘的原因

　　變頻器是由整流器、逆變器通過中間的直流環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)組成的

　　變頻器的電壓檢測元件都設(shè)置在直流環(huán)節(jié)，變頻器低電壓是指其中間直流回路低電壓（即逆變器輸入電壓過低）。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護(hù)功能。變頻器的逆變器件為GTR時，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅(qū)動電路輸出信號，使驅(qū)動電路和GTR全部停止工作，電動機(jī)將處于自由制動狀態(tài)。逆變器件為IGBT時，在失壓或停電后，將允許變頻器繼續(xù)工作一個短時間td，若失壓或停電時間to＜td，變頻器將平穩(wěn)過度運(yùn)行；若失壓或停電時間to＞td，變頻器自我保護(hù)停止運(yùn)行。一般td都在15～25ms，只要電源“晃電”較為強(qiáng)烈，to都在幾秒鐘以上，變頻器自我保護(hù)停止運(yùn)行，使電動機(jī)停止運(yùn)行。

　　2、給粉機(jī)變頻器低壓跳閘問題的主要解決方法

　　要從根源上杜絕和制止晃電基本上是無法實(shí)現(xiàn)的，目前火電廠解決這一問題采取的辦法主要有以下幾種：

　　2.1為給粉機(jī)主、備用電源配置高速切換的靜態(tài)電子開關(guān)目前電廠為給粉機(jī)主、備用電源配置的雙電源切換開關(guān)切換時間大多在1S以上，這根本無法滿足變頻器電源切換的要求。要滿足給粉機(jī)變頻器毫秒級切換的要求，需要為給粉機(jī)變頻器配置高速切換的靜態(tài)電子開關(guān)，當(dāng)然這還需和上級廠用電源的廠用電快切裝置配合使用。

　　這樣可避免因電源切換造成的給粉機(jī)變頻器失壓跳閘這類問題的發(fā)生，但是如果是整個電源（包括備用電源）系統(tǒng)的長時間大幅度波動，這種辦法仍無法避免給粉變頻器低電壓跳閘。

　　2.2為FSSS系統(tǒng)的給粉機(jī)設(shè)置全停邏輯延時（2～5S），給粉機(jī)變頻器設(shè)置快速重啟動，等待電壓恢復(fù)后給粉機(jī)變頻器重啟動這種做法既違反了電廠管理規(guī)程，又不能從根本上消除爐膛在晃電時的安全隱患。延時短，不可避免地造成停爐；延時長，有可能發(fā)生更嚴(yán)重的爆燃事故，延時簽字人員還要為事故埋單。

　　2.3用直流電源做為變頻器的備用電源變頻器的雛形是直流變頻器，交流變頻器只是在直流變頻器的前端加上了整流器。變頻器的控制電源和作功電源都來自于變頻器內(nèi)部的直流母線。新型變頻器都有直流母線端子。

　　將給粉機(jī)的主、備用電源通過開關(guān)分別接入變頻器交流輸入端和直流母線上，正常工作時將兩路電源同時投入，正常工作時交流電源提供變頻器驅(qū)動電機(jī)的能量，同時為直流電源的蓄電池充電。一旦交流電源中斷或電壓下降，直流電源將會給變頻器直流母線供電，維持變頻器的正常運(yùn)行，在變頻器故障或收到相關(guān)保護(hù)信號時又能快速斷開直流電源，確保系統(tǒng)的安全可靠工作。

　　這是目前解決變頻器低壓跳閘問題的最好辦法，目前已有專業(yè)的公司開發(fā)出成套的裝置及系統(tǒng)，臺灣宏瑞的dc-bank系統(tǒng)，南京國臣的抗晃電系統(tǒng)等等。

　　3、為變頻器接入在線UPS變頻器的控制電源

　　由UPS提供已有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，但采用大型UPS為變頻器提供動力電源的方案目前使用不多，因?yàn)閯恿τ肬PS容量大、轉(zhuǎn)換效率低、保護(hù)級別高、投資成本高，目前只在極少數(shù)電廠使用這種方式。

　　但隨著大型UPS價格的降低，以及UPS具有成熟的電源管理的軟硬件系統(tǒng)，這種方式的使用會越來越多。

　　綜上所述，以上四種給粉機(jī)變頻器低壓跳閘問題的主要解決方法，第一、二兩種只能解決一部分問題，使用時和三、四兩種方法配合使用效果會更好。

　　四兩種方法任意采用一種都可從根本上解決給粉機(jī)變頻器低壓跳閘的問題，使用者可根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定采用那一種方法。