給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，由旁路回路、直流斬波回路和控制電源供電回路三部分構(gòu)成，所述旁路回路由手動(dòng)刀閘QS1構(gòu)成，直流斬波回路由變壓器隔離單元、整流濾波單元與Buck變換單元構(gòu)成，控制電源供電回路由變壓器單元的另一組抽頭與小型不間斷電源UPS構(gòu)成。當(dāng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)電壓跌落趨勢(shì)，將Buck變換器快速投入運(yùn)行，保證系統(tǒng)電壓跌落時(shí)，電容C1上的直流電壓被舉高，維持到可保證變頻器輸出功率、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速均不變的電壓水平。該裝置可以提高給煤系統(tǒng)的低電壓穿越能力，確保低電壓穿越時(shí)不會(huì)因?yàn)榻o煤機(jī)變頻器跳閘引發(fā)主燃料跳閘。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于燃煤發(fā)電廠給煤機(jī)變頻器領(lǐng)域，涉及變頻器低電壓穿越裝置，尤其涉及一種給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置。
技術(shù)介紹
I、給煤機(jī)供電系統(tǒng)目前，多數(shù)電廠的給煤系統(tǒng)使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)DCS或操作臺(tái)輸出4 20mA信號(hào)控制變頻器的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)給煤調(diào)節(jié)。變頻器的起、停、故障和1C/2C電源等信號(hào)再返送給FSSS (鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng))，F(xiàn)SSS (鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng))通過(guò)這些信號(hào)來(lái)判斷給煤全停邏輯，并引發(fā)MFT(主燃料跳閘)動(dòng)作。給煤調(diào)速系統(tǒng)的配電柜，多采用1C/2C分別供電、3C備自投切換方式，當(dāng)有MFT動(dòng)作時(shí)，采用大聯(lián)鎖切除給 煤變頻1C/2C電源，停止供煤。這種調(diào)速系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)1)控制電路抗晃電能力差；2)變頻器本身低電壓穿越能力差；3) 1C/2C接觸器低電壓穿越能力差。2、目前國(guó)內(nèi)給煤機(jī)變頻器低壓穿越能力解決方法采用蓄電池組給變頻器直流端供電，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是直流運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)成熟，接線簡(jiǎn)單，操作方便；但是也存在如下缺點(diǎn) 需要專門的場(chǎng)地放置蓄電池； 需要敷設(shè)新的電纜； 蓄電池、充電設(shè)備需要定期維護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，采用這種裝置可以解決上述給煤機(jī)供電系統(tǒng)以及變頻器低壓穿越能力解決方法所存在的缺點(diǎn)，本技術(shù)可以在系統(tǒng)電壓跌落時(shí)保證變頻器及其拖動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩不變，確保低電壓穿越時(shí)不會(huì)因?yàn)榻o煤機(jī)變頻器跳閘引發(fā)MFT (主燃料跳閘)。本技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的這種給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置由旁路回路、直流斬波回路和控制電源供電回路三部分構(gòu)成，其特征在于所述旁路回路由手動(dòng)刀閘QSl構(gòu)成，將系統(tǒng)三相380V電源直接連接至變頻器的交流供電端子；所述直流斬波回路由變壓器隔離單元、整流濾波單元與Buck變換單元構(gòu)成,三相交流電能經(jīng)軟起預(yù)充電單元、變壓器單元送入整流濾波單元,所述Buck變換器是由電力電子器件IGBT、快恢復(fù)二極管Dl、濾波儲(chǔ)能電感LI、濾波電容Cl組成，完成高電壓直流到DC520V直流的變換和穩(wěn)壓，然后經(jīng)防反二極管D2、D3和刀熔開(kāi)關(guān)QS2送入變頻器的直流輸入端子；所述控制電源供電回路由變壓器單元的另一組抽頭與小型不間斷電源UPS構(gòu)成。裝置掛網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)QSl和刀熔開(kāi)關(guān)QS2均處于閉合狀態(tài)。在系統(tǒng)電壓正常的狀態(tài)下，電能通過(guò)旁路通道送入變頻器交流輸入端子，裝置中的電力電子器件均處于旁路狀態(tài)，不參與裝置運(yùn)行。在系統(tǒng)電壓發(fā)生跌落，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到此電壓跌落趨勢(shì)，將Buck變換器快速投入運(yùn)行，保證在A/B/C三相電壓跌落期間，Cl上的直流電壓被舉高，維持到可保證變頻器輸出功率、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速均不變的電壓水平。在系統(tǒng)電壓跌落結(jié)束，系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常后，Buck變換器退出工作狀態(tài)，變頻器的供電仍由三相交流送電回路提供。進(jìn)一步的，上述電力電子器件IGBT的結(jié)溫耐受能力達(dá)到150°C以上，裝置的穩(wěn)定運(yùn)行溫度范圍可達(dá)到_20°C 70°C。可實(shí)現(xiàn)各種惡劣工況下的長(zhǎng)壽命運(yùn)行；該裝置對(duì)電力電子器件IGBT設(shè)計(jì)了專用的驅(qū)動(dòng)電路，集成了包括IGBT過(guò)流、IGBT過(guò)溫、IGBT驅(qū)動(dòng)電源故障等多種故障報(bào)警與保護(hù)，在故障發(fā)生時(shí)，快速閉鎖電力電子器件，保證裝置安全。上述電力電子器件IGBT完成裝置中的交流送電通道與直流送電通道的切換，切換動(dòng)作時(shí)間小于lus，為無(wú)縫切換，對(duì)變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)造成沖擊。進(jìn)一步的，上述小型不間斷電源UPS輸出220V交流電給變頻器控制柜供電，變頻器控制柜如需110V、380V等其他供電電壓等級(jí)，可依據(jù)用戶要求在UPS后串聯(lián)相應(yīng)變壓器。 進(jìn)一步的，該裝置設(shè)計(jì)有交流旁路通道，在裝置自身發(fā)生故障時(shí)，其電力電子部分退出運(yùn)行，供電由旁路通道完成，變頻器運(yùn)行不受任何影響。進(jìn)一步的，該裝置采用免維護(hù)設(shè)計(jì)，其使用過(guò)程中無(wú)需工作人員對(duì)其進(jìn)行任何操作和維護(hù)。該裝置集成定期自檢功能，對(duì)于自檢中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，具備強(qiáng)大的故障自診斷功能，并可將故障診斷結(jié)果通過(guò)硬接點(diǎn)、通訊等多種方式上送至后臺(tái)管理系統(tǒng)，方便故障的統(tǒng)計(jì)與記錄。進(jìn)一步的，該裝置依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可擴(kuò)展以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、485等多種通訊方式與后臺(tái)連接；改造過(guò)程中，無(wú)需對(duì)變頻器進(jìn)行任何配置、設(shè)置的修改，同時(shí)可利用原有已鋪設(shè)電纜，無(wú)需新增電力線纜。。本技術(shù)同傳統(tǒng)的給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I.完善的保護(hù)配置本技術(shù)配備了完備、豐富的保護(hù)功能，包括直流過(guò)壓軟保護(hù)、直流過(guò)壓硬保護(hù)、直流過(guò)流保護(hù)、電力電子器件保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、控制電源異常保護(hù)等，保證了裝置運(yùn)行中極高的可靠性；2、高效的定期自檢與故障自診斷，免維護(hù)應(yīng)用；3、寬溫度范圍，長(zhǎng)運(yùn)行壽命；4、分布式供電解決方案，提高系統(tǒng)整體可利用效率；5、多功能設(shè)計(jì)，可提供常備控制電源；6、改造過(guò)程中，無(wú)需對(duì)變頻器進(jìn)行任何配置、設(shè)置的修改，同時(shí)可利用原有已鋪設(shè)電纜，無(wú)需新增電力線纜。附圖說(shuō)明圖I為本技術(shù)的組成原理框圖；圖2為本技術(shù)的原理圖具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見(jiàn)圖I以及圖2，這種給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置由旁路回路、直流斬波回路和控制電源供電回路三部分構(gòu)成，其特征在于所述旁路回路由手動(dòng)刀閘QSl構(gòu)成，將系統(tǒng)三相380V電源直接連接至變頻器的交流供電端子，所述直流斬波回路由變壓器隔離單元、整流濾波單元與Buck變換單元構(gòu)成，所述控制電源供電回路由變壓器單元的另一組抽頭與小型不間斷電源UPS構(gòu)成。該裝置掛網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)QSl和刀熔開(kāi)關(guān)QS2均處于閉合狀態(tài)。在系統(tǒng)電壓正常的狀態(tài)下，電能通過(guò)旁路通道送入變頻器交流輸入端子，裝置中的電力電子器件均處于旁路狀態(tài)，不參與裝置運(yùn)行。在系統(tǒng)電壓發(fā)生跌落，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到此電壓跌落趨勢(shì)，將Buck變換器快速投入運(yùn)行，保證在A/B/C三相電壓跌落期間，Cl上的直流電壓被舉高，維持到可保證變頻器輸出功率、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速均不變的電壓水平。在系統(tǒng)電壓跌落結(jié)束，系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常后，Buck變換器退出工作狀態(tài)，變頻器的 供電仍由三相交流送電回路提供。權(quán)利要求1.一種由旁路回路、直流斬波回路和控制電源供電回路構(gòu)成的給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，其特征在于 1)所述旁路回路由手動(dòng)刀閘QSl構(gòu)成，將系統(tǒng)三相380V電源直接連接至變頻器的交流供電端子； 2)所述直流斬波回路由變壓器隔離單元、整流濾波單元與Buck變換單元構(gòu)成，三相交流電能經(jīng)軟起預(yù)充電單元、變壓器單元送入整流濾波單元，所述Buck變換器是由電力電子器件IGBT、快恢復(fù)二極管D1、濾波儲(chǔ)能電感LI、濾波電容Cl組成，完成高電壓直流到DC520V直流的變換和穩(wěn)壓，然后經(jīng)防反二極管D2、D3和刀熔開(kāi)關(guān)QS2送入變頻器的直流輸入端子； 3)所述控制電源供電回路由變壓器單元的另一組抽頭與小型不間斷電源UPS構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，其特征在于所述電力電子器件IGBT完成裝置中的交流送電通道與直流送電通道的切換，切換動(dòng)作時(shí)間小于lus，為無(wú)縫切換，對(duì)變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)造成沖擊。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，其特征在于所述小型不間斷電源UPS輸出220V交流電給變頻器控制柜供電，變頻器控制柜如需110V、380V等供電電壓等級(jí)，可在UPS后串本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種由旁路回路、直流斬波回路和控制電源供電回路構(gòu)成的給煤機(jī)變頻器低電壓穿越裝置，其特征在于：1)所述旁路回路由手動(dòng)刀閘QS1構(gòu)成，將系統(tǒng)三相380V電源直接連接至變頻器的交流供電端子；2)所述直流斬波回路由變壓器隔離單元、整流濾波單元與Buck變換單元構(gòu)成，三相交流電能經(jīng)軟起預(yù)充電單元、變壓器單元送入整流濾波單元，所述Buck變換器是由電力電子器件IGBT、快恢復(fù)二極管D1、濾波儲(chǔ)能電感L1、濾波電容C1組成，完成高電壓直流到DC520V直流的變換和穩(wěn)壓，然后經(jīng)防反二極管D2、D3和刀熔開(kāi)關(guān)QS2送入變頻器的直流輸入端子；3)所述控制電源供電回路由變壓器單元的另一組抽頭與小型不間斷電源UPS構(gòu)成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鮑明杰，張毓龍，柯常軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陜西金源自動(dòng)化科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：