给煤机变频器低电压穿越装置安装、调试方案
火电厂给煤机变频器低电压穿越技术的改造实例
火电厂给煤机变频器低电压穿越技术的改造实例摘要：本文分析了低电压穿越故障对机组安全运行的危害、影响，分析给煤机变频器低电压穿越的原因以及提升给煤机变频器低电压穿越能力的具体改造实例和效果。
关键词：给煤机；变频器；低电压穿越；壁挂式0 引言随着电力电子技术的发展和应用，变频技术以其调速精准、操作简单、可靠性高等优点而得到广泛应用，特别是近年来国家对节能降耗指标要求的提升，使各电厂在辅机设备上广泛应用变频技术。
而变频器对电压波动是非常敏感，在电网发生故障导致低电压穿越时，相关辅机设备可能会应为变频器低电压穿越能力不足而导致停运。
低电压过程通常都是短暂的，主要是因为电网晃电、负荷不平衡、短时故障重合、备自投装置切换时间较长以及大型设备启动和线路过载等问题引起。
当出现低电压穿越时，存在导致变频器停运，给煤机跳闸的风险，多台同时跳闸时可导致锅炉MFT动作，这给电厂安全生产带来极大威胁，同时也带来很大的经济损失。
1 给煤机带变频调速典型设计我厂2*330MW机组，采用单元接线，锅炉采用中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统。
每台炉5 台沈阳施道克电力有限公司生产的（EG2490）电子称重皮带式给煤机，控制器型号DT-9，动力电源使用ABB公司生产的ACS510系列变频器。
为降低干扰，变频器与给煤机控制器分别设柜布置。
5台给煤机动力电源分别取自厂用400V A段和B段，其中A、C给煤机动力电源取自厂用400V A段，B、D、E给煤机动力电源取自厂用400V B段，符合电源配置设计原则。
在出现低电压穿越问题时，可能导致给煤机控制器和给煤机变频器电源下降，引起控制器或者变频器误发停止信号而跳闸，甚至引发锅炉MFT动作。
2016年发布最新标准：DL/T-2016 《发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范》，具体要求：1.变频器在进线电源电压跌落到不小于20%额定电压，持续时间不大于0.5s 的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；2.变频器在进线电源电压跌落到不小于60%额定电压，持续时间不大于5s的区域内,能够可靠供电，保障供电对象的安全运行；3.变频器在进线电源电压不小于90%额定电压时能够长期可靠供电，保障供电对象的安全运行。
#1机给煤机低电压穿越电源改造试验方案
中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂#2炉给煤机低电压穿越电源改造送电试验方案批准：审核：编写:#2炉给煤机低电压穿越电源改造送电试验方案一、设备现状按照宁夏电力调度控制中心《关于印发2014 年宁夏电网网源协调重点工作的通知》宁电调字〔2014〕18号以及《关于印发2015年宁夏电网网源协调重点工作方案的通知》文件要求，我厂须按照宁夏电力调度控制中心制定的2015年电网网源协调重点工作计划，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越能力整改工作，即对#1、#2炉给煤机变频器加装低电压穿越装置；目前，#2炉低电压穿越装置已安装完毕并具备调试条件，为确保调试、试验工作安全、顺利进行，特制订以下方案：二、组织措施总负责人：王子龙技术负责人：侯红伟安全负责人：柳银兰三、安全措施在进行#2机组低电压穿越电源调试及试验工作时，必须落实以下安全措施、防止发生任何影响人身、设备的不安全现象，现根据工作中的危险点及《安规》，就有关安全事项规定如下：1、工作前，对工作中的危险因素进行认真分析，填写危险点预控单，办理工作票，经许可后进入现场，对工作班成员进行危险点的告知后方可开展工作，工作时严格按照工作票所留安全措施执行。
2、参加本次工作的所有人员，必须熟悉本工作的内容及流程。
3、工作班成员应明确本次工作中所需执行的措施并经现场确认后，方可开展相应工作。
4、工作组保持通讯畅通，并保证集控室值长和现场检修人员的通讯畅通，集控室发现和现场有关的任何预告和保护动作信号，立即停止工作。
5、工作中，所有工作统一由工作负责人负责，如有需要协调问题，汇报总工作负责人协调处理，本次改造工作统一由总工作负责人全面负责实施。
6、禁止工作人员擅自扩大工作范围，以及擅自进入非作业区域，严防意外事故的发生四、技术措施低电压穿越装置的接线调试，由北京四方厂家人员到厂协助班组完成。
该低电压穿越装置所供给给煤机控制柜变频器的动力电源应具备低电压穿越能力，具体试验的技术性能测试的目的、内容如下：1）、试验目的验证发电机组一类辅机在电网电压跌落时(由380V 的额定值分别跌落至额定电压的20%、60%，持续运行时间分别为0.5s、5s)，变频器正常工作且出力波动不大于10%。
8号炉给煤机变频器低电压穿越改造作业指导书
8号炉给煤机变频器低电压穿越装置改造作业指导书1 范围本作业指导书规定了8号炉给煤机变频器低电压穿越装置改造工作。
工作地点在8号炉炉侧380V 配电间及给煤机变频器本体处；检修的项目为控制箱安装、二次回路检查、回路绝缘测试、装置传动；对已发现的问题进行处理。
2 本指导书涉及的资料和图纸下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
《8号机重要控制箱控制原理图》3 安全措施3.1严格执行《电业安全工作规程》。
3.2 所检修控制箱电源必须断开并与运行人员确认。
3.3 检修前一定要注意不得走错间隔，认真核对设备标识，工作人员互相提醒，工作地点装设遮栏，作业间隔悬挂安全措施标示牌。
3.4 使用带漏电保护器的电动工器具，防止电动工器具伤人。
3.5 工作前要验明所检修母线无电压，防止人身触电。
3.6 回路检查过程中，拆、接线时要注意做好标记，更换元件过程中注意接线正确。
3.7 如果设备不停电状态的更换，注意不要将取下的线头碰到其它带电元件上,拆下的线头应用绝缘胶布包裹好。
3.8 各作业过程工作负责人要进行安全交底，危险点分析全面，做好危险预想。
3.9 所带的常用工具、量具应认真清点，绝不许遗落在控制箱内。
3.10参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟知本书的检修项目，工艺质量标准等。
3.11参加本检修项目的人员必需安全持证上岗，并熟记本作业指导书的安全技术措施。
4 备品备件清单15 修前准备5.1 现场准备5.2 工作准备☐工器具已准备完毕，材料、备品已落实。
☐检修地面已经铺设防护胶片，场地已经完善隔离。
☐作业文件已组织学习，工作组成员熟悉本作业指导书内容。
W15.3 办理相关工作票☐已办理工作票及开工手续,一次设备停运。
变频器的安装调试步骤（注意点）
变频器的安装调试步骤（注意点）变频器的安装调试步骤（注意点）一、准备工作1、变频器与电机之间电缆的长度不超过50m，且电源线和负荷线均须采用屏蔽线；2、准备适量的纯净水；3、变频器的安装要基本保证不倾斜，目的是让液位开关能准确测量水箱内水的位置；4、按照接线端子图接上电源线、负荷线和控制线；5、短接KA5上的一付带水泵的触点（L1——M3），检查水泵是否正常；短接KA5上的一付带散热风机的触点（L1——M1），检查散热风机是否正常；6、将放气管接到变频器的水箱上，将外散热器罩卸下，并将连接到外散热器上面接头的波纹管接头拆下，把准备好的纯净水加入；7、若水加满，将拆下的波纹管接头接上，短接KA5上的一付带水泵的触点（L1——M3），让水泵运行2-3分钟，目的一是为了检查液流开关动作是否正常，目的二是为了将水箱和外散热器内的气体更加彻底的排净，然后再加一次水，直到加满为止；二、电机转向调试1、将“近控/远控”转换开关打到“近控”位置，运行方式转换开关打到“变频”位置，按下“启动”按钮，观察电机的转向，记录是正还是反；2、将“近控/远控”转换开关打到“近控”位置，运行方式转换开关打到“工频”位置，按下“启动”按钮，观察电机的转向，记录是正还是反；3、若变频与工频时电机的方向一致，都为正方向，则无须调整电源线或负荷线的相位，若变频与工频时电机的方向一致，都为反方向，则须将负荷线的相位改变一下，若变频时电机的转向为正向，工频时电机的转向为反向，则须将电源线的相位改变一下；若变频时电机的转向为反向，工频时电机的转向为正向，则须将电源线和负荷线的相位都改变。
注：在变频运行时改变变频器电源线的相位是不会改变负荷线的相位的（即不会改变电机转向）三、变频器的日常维护及注意事项1、正常运行时期应每星期对变频器进行全面的检查。
主要对水位的观察，一旦水不够应及时加满，保证冷却系统能达到对变频模块的散热正常。
变频器的螺丝要经常检查和紧固。
给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用
环球市场电力工程/-123-给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用郭 军宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司摘要：针对电网电压波动或厂用电电压瞬时或短时低于变频器低电压保护整定值时，给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，给煤机停运，引起MFT 动作。
本文分析了VRT-380A 变频器低电压穿越装置在火电厂的应用，它采用升压技术将电网残压整流后进行升压调制，通过现场试验与实际应用表明变频器具备低电压穿越能力。
关键词：给煤机、变频器、低电压穿越1.概述宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司5、6号机组共12台给煤机，每台给煤机配备ABB 公司生产的ACS800-01-0009型变频器，额定电压380V，额定电流13A，低压跳闸值为247V(0.65U1min)，适配电机额定功率4kW。
在实际使用过程中，因为电网发生低电压穿越或备自投切换时，厂用电电压瞬时或短时低于变频器低电压保护整定值，造成给煤机变频器低压保护动作，变频器闭锁输出，所有给煤机停运，引起MFT 动作，给电网和机组安全稳定运行带来隐患。
2.设备现状给煤机变频器跳闸主要有两个原因：变频器功率回路(变频器动力部分)和控制回路(控制部分)。
变频器的功率回路均由整流模块、直流环节、逆变模块组成，如下图1所示。
变频器的进电端子(R/L1，S/L2，T/L3)，经不控整流(TM1，TM2，TM3)到直流DC，再经过逆变(TM4，TM5，TM6)到U/T1，V/T2，W/T3交流，实现频率变换。
当低电压发生时，R/L1，S/L2，T/L3电压变低，直流母线电压随之降低，无法提供逆变模块所需要的能量，触发变频器保护。
此保护为变频器内置的硬件保护，无法通过修改定值进行规避[1]。
3.改造方案低电压穿越装置VRT-380A 工作原理介绍变频器低电压穿越装置(VRT-380A)的控制目标为在系统电压跌落时保证变频器及其拖动电机系统的转速、功率、转矩不变。
其工作原理如图2：在系统电压正常的状态下，变频器母线电压正常且变频器正常工作，电能通过交流送电回路送入变频器交流输入端子，满足装置备用条件，VRT-380A 装置中的中央控制单元向断路器、电动开关等执行单元发出合闸命令，此时直流回路处于备份状态，不参与变频器运行。
给煤机变频器低电压穿越技术探讨与应用
203中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2020.12 （下）1 徐州华润电力有限公司给煤机变频器现状根据《通知》要求，对徐州华润电力有限公司（下简称徐州公司）给煤机变频器进行排查。
徐州公司给煤机变频器采用ABB-ACS510型变频器，额定电压380-480VAC ，设置有低电压保护功能，其动力电源由给煤机控制柜提供。
控制柜380VAC 电源为单路供电，接自锅炉MCC 段。
改造前徐州公司给煤机变频器均未做过变频器耐高、低电压试验。
造成低电压的原因一方面是来自电源输入侧的低电压，主要是由于电网电压的波动或主电力线路切换、雷击使电源正弦波幅值受影响、电厂本身的变压器超载或负荷不平衡等；另一方面，是来自负载侧的低电压，主要是大型设备启动和应用、线路过载或启动大型电动机等。
根据江苏省电力调度控制中心要求，为避免出现发生低电压穿越时给煤机跳闸，可能造成机组MFT 的情况，需对徐州公司给煤机进行防低电压穿越改造。
2 给煤机变频器低电压穿越改造探究低电压发生时，对给煤机主要有以下两个方面的影响：（1）控制回路中的给煤机控制器；（2）主回路中的变频器。
给煤机变频器低电压穿越技术探讨与应用孟帅，王旻（徐州华润电力有限公司，江苏 徐州 221142）摘要：本文分析了低电压故障对徐州公司给煤机系统的危害，对其低电压穿越能力进行评估，结合现场实际给出给煤机变频器的低电压穿越改造方案，可以作为相关技术改造的参考依据。
江苏省电力调度控制中心下发《关于加强火电厂一类辅机变频器运行管理和整改工作的通知》（下简称《通知》），要求核查建立机组一类辅机变频器台账，针对机组一类辅机变频器高、低电压穿越能力不足的情况，制定整改措施。
机组重要辅机变频器当遇到系统低电压时，会造成变频器低电压保护动作，引发重要辅机跳闸。
如果这种情况发生在系统母线电压降低时，将会造成大面积辅机跳闸，进而造成机组跳闸，危及机组安全。
给煤机低电压穿越装置操作说明
给煤机低电压穿越装置操作说明一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。
一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。
但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。
在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。
如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。
对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。
因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。
二、给煤机低电压穿越装置原理框图QF2图1 给煤机低电压穿越装置原理框图QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开1K ：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开2K ：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合三、界面说明整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。
1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态图2 给煤机低电压穿越装置用户界面系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。
火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 CAN故障：
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 ABCN故障：
电网故障对厂用电的影响
大运行方式:
500kV母 0.4kV母线 A相电压 0.4kV母线 B相电压 0.4kV母线 C相电压 线故障类 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%)
快速瞬变干扰试验：A级 电力电子方案采用免维护设计，其使用过程中无需工作人员对其进行任何操作和维护，该装置集成定期自检功能，对于自检中发现的问题，具备
强大的故障自诊断功能，并可将故障诊断结果通过硬接点、通讯等多种方式上送至后台管理系统，方便故障的统计和记录。
静电放电干扰试验：4级 元宝山电厂给煤机变频器采用的是ABB品牌,型号为ACS401
来源
课题来源：系统低电压故障对敏感负荷变频器连续运行的威胁
典型案例分析：电厂给煤机变频器低电压闭锁，引发跳机事故
起因：伊敏电厂开关CT故障，造成500kV系统母线接地
过程：厂用变电压跌落，给煤机变频器低电压闭锁，触发炉膛灭 〔MFT〕，机组跳机
火保护
范围：伊敏电厂、相邻120km的呼伦贝尔电厂
起因
中国电机工程学会技术鉴定
2021年3月22日在北京 顺利通过了中国电机 工程学会组织的技术 鉴定。
10ms
是否存在低电压跳闸风 险
存在低电压穿越变频器 跳闸，全停可能造成机
组MFT 存在低电压穿越变频器 跳闸, 全停可能造成机
组MFT 机组启动时使用，可暂
不考虑
暖通系统使用，可暂不 考虑
影响海水淡化
风险排查
风险排查
风险排查
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给煤机、空预器变频器低电压穿越装置
安装、调试方案
批准：
复审：
初审：
编写：
河南检修电气专业
2012年07月13日
一、装置概况：
根据根据坑口公司电气专业要求，对1、2号炉14台给煤机8台空预器变频器安装变频器低电压穿越装置。
GLT-20A、B型变频器低电压穿越装置当电网电压正常时装置待机，电能通过交流旁路向变频器送电，BOOST升压回路处于旁路状态，不参与装置运行。
当电网电压发生跌落时，BOOST升压电路以BOOST工作状态启动，保证到负载稳定的直流电压。
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工作状态是指在电网电源发生跌落时，BOOST升压电路可以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。
二、组织措施：
（一）施工技术负责人：徐洪民
施工安全负责人：和占明
施工人员：和海涛李海龙等
施工上岗到位人员：
1、组织人员：徐洪民、和占明、张海明
2、参加人员：河南维护电气二次班人员
（二）人员责任分工：
1、徐洪民负责本次安装全面协调工作，负责技术方案审核并负有安全技术措施管理执行和完成落实责任。
2、和占明组织本专业全面检修与配合工作，对检修人员的安全负管理责任。
3、张海明负责检修工作过程中的技术监督工作，负责整体检修工作人员组织与协调工作。
一、施工安全措施
（一）、施工作业危险点分析
1、不办理工作票即开始工作，即无票工作，安全措施未落实，造成人身伤害、设备损坏。
2、进行拆接线时，发生人身触电。
3、误接线。
4、电缆勋伤
（二）、施工作业危险点预控措施
1、电气工作应按照规定办理电气工作票，严禁无票工作。
2、作业前工作负责人向工作班成员交待好作业危险点，现场使用的检修电源必需配臵合格的漏电保安器。
3、工作前要验电，确认设备停电并将盘内电源开关至于断开位臵后方可开始工作。
拆接线时应做好监护、拆接线应做好绝缘防护严防短路和接地，工作时要戴好线手套。
4、拆接线要做好标记，并做好相应的记录工作。
5、电缆槽盒或控制盘柜上进行切割、焊接、打孔工作时，应将槽盒内和盘柜内电缆移开并做好防护措施。
（三）施工作业危险点预控责任人
责任人：和海涛
三、施工技术措施
（一）、施工技术方案
1、给煤机变频低电压穿越装臵采用GLT-20A型，用10号槽钢做60*80底座，用膨胀螺丝固定于地面，装臵与底座间点焊固定，柜后用电缆槽盒与给煤机电缆槽盒相连。
空预器变频器低电压穿越装臵采用GLT-20B型,将柜体直接焊接于空预器变频柜对面的格栅板上，电缆由柜下部引出，电缆用蛇皮管防护。
2、给煤机变频低电压穿越装臵动力电源取自给煤机控制柜内总电源开关QM1，经装臵内15SW刀闸引入。
3、直流由装臵16SW刀闸引出接至变频器直流端子。
4、给煤机控制电源QM4、QM5分别取自装臵内隔离变DYB2、DYB3输出端，原给煤机控制柜内隔离变T1、T2取消，其输入、输出用端子短接。
5、空预器变频器主、辅电机动力电源分别取自锅炉MCC 段和锅炉保安MCC段，低电压穿越装臵动力电源取自主电机锅炉MCC段来电源与主电机变频器电机动力电源并接，由装
臵内15SW刀闸引入。
6、直流由装臵16SW刀闸引出接至主电机变频器直流端子。
7、空预器主、辅电机变频器控制电源由分别取自锅炉MCC段和锅炉保安MCC段两路电源经双电源切换继电器供电。
现将锅炉MCC段来控制电源取消，改由低电压穿越装臵UPS 电源经13SW刀闸引出提供，与锅炉保安MCC段来电源实现双电源切换。
8、装臵安装接线结束调试运前，应检查接线是否正确，核实动力电源相序不能错接。
9、上电前应先将装臵交流电源15SW刀闸，直流电源16SW 刀闸，装臵控制电源12SW、13SW刀闸拉开。
10、核实电源电压正确后，投入装臵交流电源15SW刀闸，启动装臵UPS电源正常后方可投入控制电源12SW、13SW 刀闸。
11、用万用表测量直流16SW刀闸上下口变频器反馈直流与装臵产生直流直流一致，压差在允许范围内后方可投入16SW刀闸。
12、试运必须由厂家技术人员操作。