浅谈电厂给粉机变频器低压跳闸问题的几种解决办法

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

　摘要：通过分析变频器低电压跳闸的原因，提出解决电厂给粉机低电压跳闸问题的几种办法，并比较其优劣，给解决此类问题提供了思路。

　　关键词：给粉机；变频器；低压跳闸；主备用电源；直流电源；交流；不间断电源

　　引言

　　随着电力电子技术的发展，变频器以其调速精确、使用简单、保护功能齐全等优点基本完全取代传统的调速控制装置而在电厂中间仓储式制粉系统的给粉机上得到广泛应用，但由于国内某些工厂的电网电压不稳定，导致变频器在使用中产生了新的问题——变频器低压保护跳闸。这种跳闸会因为变频器的保护设置不同而表现为过流保护或低压保护。但其原因都是因为电网低电压引起的。低电压通常都是短时的，主要是因为电源晃电或备自投切换时间过长。引起电源晃电的原因很多，如主电网侧的电压波动、负荷不平衡、雷击、电力切换等原因，负载侧的大型设备启动和应用、线路过载等原因。电厂给粉机变频器在遇到厂用电压瞬时低于变频器的低电压保护值（根据变频器的型号不同该值也不同）时变频器停机，导致给粉机停机，同时会给FSSS（锅炉安全监控系统）发出给粉机停止的开关量信号，这样会导致FSSS系统的MFT动作。因为给粉机变频器低压保护跳闸而引起的非计划停炉，给电厂带来很大的经济损失，也是目前电厂面临的比较大的问题，只有很好的解决该问题才能保证电厂安全、可靠、高效的正常运行。

　　1、变频器低电压跳闸的原因

　　变频器是由整流器、逆变器通过中间的直流环节联结组成的

　　变频器的电压检测元件都设置在直流环节，变频器低电压是指其中间直流回路低电压（即逆变器输入电压过低）。一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。变频器的逆变器件为GTR时，一旦失压或停电，控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作，电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td，若失压或停电时间to＜td，变频器将平稳过度运行；若失压或停电时间to＞td，变频器自我保护停止运行。一般td都在15～25ms，只要电源“晃电”较为强烈，to都在几秒钟以上，变频器自我保护停止运行，使电动机停止运行。

　　2、给粉机变频器低压跳闸问题的主要解决方法

　　要从根源上杜绝和制止晃电基本上是无法实现的，目前火电厂解决这一问题采取的办法主要有以下几种：

　　2.1为给粉机主、备用电源配置高速切换的静态电子开关目前电厂为给粉机主、备用电源配置的双电源切换开关切换时间大多在1S以上，这根本无法满足变频器电源切换的要求。要满足给粉机变频器毫秒级切换的要求，需要为给粉机变频器配置高速切换的静态电子开关，当然这还需和上级厂用电源的厂用电快切装置配合使用。

　　这样可避免因电源切换造成的给粉机变频器失压跳闸这类问题的发生，但是如果是整个电源（包括备用电源）系统的长时间大幅度波动，这种办法仍无法避免给粉变频器低电压跳闸。

　　2.2为FSSS系统的给粉机设置全停逻辑延时（2～5S），给粉机变频器设置快速重启动，等待电压恢复后给粉机变频器重启动这种做法既违反了电厂管理规程，又不能从根本上消除炉膛在晃电时的安全隐患。延时短，不可避免地造成停炉；延时长，有可能发生更严重的爆燃事故，延时签字人员还要为事故埋单。

　　2.3用直流电源做为变频器的备用电源变频器的雏形是直流变频器，交流变频器只是在直流变频器的前端加上了整流器。变频器的控制电源和作功电源都来自于变频器内部的直流母线。新型变频器都有直流母线端子。

　　将给粉机的主、备用电源通过开关分别接入变频器交流输入端和直流母线上，正常工作时将两路电源同时投入，正常工作时交流电源提供变频器驱动电机的能量，同时为直流电源的蓄电池充电。一旦交流电源中断或电压下降，直流电源将会给变频器直流母线供电，维持变频器的正常运行，在变频器故障或收到相关保护信号时又能快速断开直流电源，确保系统的安全可靠工作。

　　这是目前解决变频器低压跳闸问题的最好办法，目前已有专业的公司开发出成套的装置及系统，台湾宏瑞的dc-bank系统，南京国臣的抗晃电系统等等。

　　3、为变频器接入在线UPS变频器的控制电源

　　由UPS提供已有成熟的使用经验，但采用大型UPS为变频器提供动力电源的方案目前使用不多，因为动力用UPS容量大、转换效率低、保护级别高、投资成本高，目前只在极少数电厂使用这种方式。

　　但随着大型UPS价格的降低，以及UPS具有成熟的电源管理的软硬件系统，这种方式的使用会越来越多。

　　综上所述，以上四种给粉机变频器低压跳闸问题的主要解决方法，第一、二两种只能解决一部分问题，使用时和三、四两种方法配合使用效果会更好。

　　四两种方法任意采用一种都可从根本上解决给粉机变频器低压跳闸的问题，使用者可根据技术经济比较来确定采用那一种方法。