低电压穿越装置课件

   GLT-20系列变频器低电压穿越电源的工作模式有：运行模式、故障 模式、停机模式；运作时的状态有：BOOST工作状态、非BOOST工作状 态、故障状态和停机状态四种工作状态  运行模式  装置的运行模式下有两种工作状态：BOOST工作状态、非BOOST工 作状态。  BOOST工作状态是指装置在电网电源发生跌落时，BOOST升压电路 能够给大家提供变频器稳定的直流电压，维持变频器正常工作；  非BOOST工作状态是指在电网电源正常时，BOOST升压电路不参与 装置的运行，电能通过交流旁路向变频器送电。  装置带电之后，并且状态正常时，会有下面的控制逻辑：  1）上电后，柜体正面电源灯亮，延时10s后，若系统自检正常，点 亮运行灯。  2）系统自检正常后，装置进入全自动运行模式。

   故障模式  故障模式是指GLT-20系列变频器低电压穿越电源出现故障时， 保护动作后进入的一种状态。GLT-20发生严重故障时，执行 跳接触器、封PWM脉冲，点亮故障灯，开出故障信号的操作， 系统转入故障状态。  在故障消除之后，需人工手动按下柜门前的“复位”按钮，若 故障已消除则装置自动执行全自动逻辑， GLT-20回到正常状态运 行状态。  停机模式  停机模式是指GLT-20在发生紧急故障保护动作，或人为拍下 “急停”按钮时GLT-20进入的一种状态。该状态下，GLT-20 执行跳接触器、封脉冲的操作，点亮停机灯，系统进入停机状 态。  （注：“急停”按钮被拍下时，GLT-20执行跳接触器、封脉 冲，点亮停机灯，开出故障信号等操作）

  三相交流电能经断路器QF1送入二极管整流桥TM1-3构成的整流回路， 再经过电控开关KM1变换为直流电能并储存于电容C1和C2。电感L1与 IPM构成BOOST型式的升压斩波电路，可将C1/C2上的直流电能变换为 电压等级更高的直流电能储存于电容C3/C4，并经晶闸管及二极管防反 回路和熔断器后，送入变频器的直流输入端子。电动开关KM1与电阻 YR1构成预充电回路，当预充电结束之后闭合KM1，实现在GLT-20初 始上电时为电容C1/C2/C3/C4的平稳充电功能。

  a) 合上厂用PC段给煤机电源开关 b) 合上UPS配电柜给煤机变频器控制电源 c) 合上给煤机变频器柜内控制电源开关 d) 检查低电压穿越装置“电源”灯亮 e) 检查低电压穿越装置出线在合闸位置 f) 拔出低电压穿越装置“急停”按钮 g) 按下低电压穿越装置“复位”按钮 h) 10S后，检查低电压穿越装置“运行”灯亮 i) 检查低电压穿越装置“停机”和“故障”灯均灭

   交流保持的接触器或变频器，在电压降低而跳闸 后，无法实现自动启动，如果短时间电压降低， 空预器主辅电机可实现联启，长时间电压降低， 两台空预器均跳闸时，需延时启动MFT，不会造 成机组立即跳闸。  给煤机变频器在电压低于70%左右时会发生跳闸， 如因系统故障冲击，使给煤机全部跳闸，锅炉失 燃料保护动作，无延时启动MFT，造成机组跳闸。  综上述，我厂低电压穿越问题在给煤机的电源上， 需防止因电网故障造成厂用系统低电压时给煤机 跳闸，因此对给煤机电源进行了改造。

   三个操作按钮的功能如下：  “急停”：提供紧急情况下手动停机功能，任何状态下将此按 钮按下，装置自动进入停机状态，并连锁跳开断路器及接触器 封功率器件驱动脉冲，保证装置安全，此按钮为闭锁型按钮， 一旦按下，需人为拔出后并按下“复位”按钮方可解除急停锁 定，重新进入自动运作时的状态；  “自检”：该按钮用于人工启动自检，该按钮被按下时（仅需 按下一次，无需长时间按下），装置会自动执行直流升压操作， 在设定的时间内对装置主回路器件状态进行仔细的检测，若自检失败 则跳接触器，点故障灯，灭运行灯。  “复位”：该按钮用于故障消除后的解锁，当急停按钮拍下被 拔出或装置内部故障消失后，可通过按下复位按钮以解除停机 模式或者故障模式，复位装置内部故障信号，重新进入正常运 行模式。

   装置控制电源取自总电源进线变压器降压，三相整流及滤波，经开关电源输出24伏 直流，作为柜内控制及操作电源；24伏直流再变成＋15 伏直流电源，供给霍尔传感器。

  开关电源SM，输入交 流220伏，输出直流24 伏 电源板DYB，输入交 流24伏，输出15伏

   给煤机变频器低电压穿越装置内有电容储能装置，在给煤机交流电源 消失后，装置内一次回路仍有电压，在给煤机交流电源失电约5分钟 后，低电压穿越装置一次回路电压才能趋近于零。装置内工作前，应 验明确无电压后方可开工。  运行停电操作时，不能只操作变频柜内进线空开，应操作PC母线上 开关。 控制变

        柜门正面有指示灯和操作按钮。 指示灯用于指示当前运作时的状态，分别为“电源”、“运行”、“停机”、“故障” 指示灯。 操作按钮包括“急停”、“自检”、“复位”。 四个指示灯代表的意义如下： “电源”：指示装置二次回路是否带电，灯亮代表装置二次回路带电； “运行”：指示装置运作时的状态是否正常，装置二次回路上电时首先进行自检，若 自检正常则10s后自动点亮“运行”灯，运行过程中灯亮代表装置运作时的状态正常， 装置发生停机或故障时“运行”灯灭； “停机”：指示装置是否处于停机状态，灯亮代表装置处于停机状态； “故障”：指示装置内部出没出现故障，灯亮代表装置内部有故障发生，处于故 障状态；

  手动、自动 切换开关。 上方自动， 下方手动 手动操作把 手 QF1开关

             停电操作 a) 检查给煤机停止运行 b) 按下低电压穿越装置“急停”按钮 c) 检查低电压穿越装置“运行”灯灭，“停机”灯亮 d) 断开给煤机变频器柜内控制电源开关 e) 断开低电压穿越装置出线（低电压穿越装置本 身有工作时，根据工作票措施要求执行） f) 断开UPS配电柜给煤机变频器控制电源（根据工作票措 施要求执行） g) 断开厂用PC段给煤机电源开关 低电压穿越装置急停操作 a) 按下低电压穿越装置“急停”按钮 b) 断开低电压穿越装置出线

   低电压穿越能力的瓶颈主要在厂用系统，因为主 机、主变等设备发生低电压时，在无保护动作的 情况下不会跳闸，而且电压低到一定值时，发电 机强励保护动作，会提高系统电压。  厂用系统发生低电压时，如果电压达到6千伏辅 机低电压定值，辅机低电压保护动作，经0.5秒或 9秒跳开本身开关，属于保护正常动作范围，无 需人为干预避免。  0.4千伏带综保的辅机，由于电压降低或消失而跳 闸时，如果电压在设定时间内回到正常状态，开关能 自动合闸。

  电容、电感与IGBT共同构 成升压斩波器，即BOOST 电路。其输出的平均电压 高于输入的平均电压。属 于直流－直流升压变换器。

  电源进 线空开 变频器控制 电源，取自 UPS 压器低 压侧熔 断器 照明电 源

   装置自检  为实现装置的自检查，及时反馈装置的运行信息，GLT-20变频器 低电压穿越电源特别加入了装置自检功能：装置上电自检；装置24 小时定时进行自检；人工触发自检，即按下柜门“自检”按钮时进行 自检，并打印自检报告。  1. 装置上电自检：在全自动运行的控制模式下，“接触器”闭合之 后，系统会进行上电自检，自检时间长度可设定，若系统正常就会自 动返回，系统仍然处于全自动运作时的状态。若系统自检有故障，则跳接 触器，点亮柜门上的故障灯，开出故障信号。  2. 柜体定时自检：在全自动运行模式下，根据系统时钟的时间，每 天进行定时自检，自检时间长度可以设定。若系统正常则自动返回， 系统处于全自动运作时的状态。若系统自检有故障，则跳接触器，点亮柜 门上的故障灯，开出故障信号。  3.“自检”按钮: 在全自动运行的模式下，按下柜体正门的“自检”按 钮，装置会自动执行直流升压操作，在设定的时间内达到期望电压阀 值时，退出升压功能，并自动打印输出一份运行报告，以反映自检过 程中装置运作时的状态。若系统自检有故障，则跳接触器，点亮柜门上的 故障灯，开出故障信号。

  霍尔传感器 （LV11/LV12/LV13）， 可测量电压、电流， 即变送器

   电网电压一般的情况下，变频器通过自身交 流侧电能来维持变频器正常工作， BOOST升压电路处于旁路状态，不参与 装置运行；当电网电压发生短时跌落， BOOST升压电路迅速投入运行，输出稳 定的直流电压，保证变频器具有稳定的电 压源，进而维持变频电机的转速和转矩恒 定。待电网电压恢复之后，BOOST升压 电路自动退出，变频器仍然由自身交流通 路送电。

  1、 低电压穿越最早是针对风电场提出的，当电网故障或扰 动引起风机并网点的电压跌落时，风电机组能够不间断并 网运行。甚至能向电网提供一定的功率，支持电网恢复， 直到电网回到正常状态，从而穿越这个低电压时间。 2、实际上低电压穿越是指发电机组能躲过电网短时低电压， 不受其影响，保障正常发电的一种能力。不只风电机组应 具备这种能力，火电机组同样应具备这种能力。如果电网 发电短路故障，造成系统电压瞬间降低，发电机组也由于 系统低电压而跳闸，那么必将会造成系统有功功率及无功 功率的缺失，最终造成瓦解的严重事故。所以火电机组也 应保证在系统短时低电压时，能维持正常运行。