低电压穿越装置
低电压穿越装置说明书
MSpower DVR 低电压穿越装置说明书目录1．适用范围 (1)2．主要特点 (1)3．型号与配置 (3)4．装置原理简介 (4)5．技术指标 (5)6．系统结构 (7)7．装置工作模式 (9)8．装置安装和投运 (10)1．适用范围MSPower系列低电压穿越装置，作为400V电动机**电源之一，广泛用于石化、钢铁、智能制造等行业，连续生产企业受电网波动影响，出现电压扰动、电压暂降的问题，电压扰动往往来自上级配电，变频器有随时停机的风险。
低电压穿越概念来自风电场，为了在系统故障电压**时，尽可能与电网连接保证发电能力，减少电网波动。
现已扩展到各种**关键负荷，这类负荷再起动不能保障工艺连续，MSPower系列低电压穿越装置通过与变频器或通用电机紧密融合，完成电网瞬态扰动和短时间停电情况下电机的连续**运行。
MSPower DVR系列低电压穿越装置，以下简称DVR相对于常规电机**电源具有更多综合优势，通过对动力网精准测量、智能识别运行工况，采用系统总线技术对电网电压、整流模块、逆变模块、直流母线电压、等实施监测，采用工业触摸屏实时动态显示运行工况，为用电设备提供完善的电压暂升、暂降、电压中断和过压保护解决方案。
设备造价相比在线UPS等产品，具有性价比高，且免维护,占用空间小等综合优势。
当发生电压暂升暂降等问题时，我司DVR设备支持用电负荷快速不掉电切换支撑，保证供电电压的完整性。
直DVR后备储能单元能量不足或电网供电恢复正常。
实际的支撑时间取决于用电负载的容量大小以及DVR储能单元的容量大小，一般的储能单元为超级电容模组。
2．主要特点●装置采用全封闭柜体，强弱电严格分开，装置的抗干扰能强。
●装置应急旁路式运行，不增加原系统风险。
●电网工况动态跟踪，切换延时短。
●待机功耗低，长时间运行损耗小。
●具备完善的装置测试功能，方便了现场的调试和*测。
●系统冗余设计，可靠稳定。
●系统全息记录，全寿*周期预测。
一种低电压穿越装置在给煤机系统中的应用
64《电佗卄矣＞(2019.No.4)文章编号：1004-289X(2019)04-0064-03一种低电压穿越装置在给煤机系统中的应用陶霞（江西大唐国际抚州发电有限责任公司，江西抚州344128）摘要：目前燃煤火力发电厂锅炉辅机特别是给煤机系统大量采用了变频驱动系统，即变频器拖动电机运转，根据负荷的轻重，调节电机的电源频率和电压幅值，从而起到节能目的。
当外部原因造成电源电压暂降，超出变频器额定电源范围之外（欠压保护值），变频器（过流、欠压）将会保护动作停机，此时变频器处于闭锁输出状态，给煤机主电机停转,DCS接收到停机信号，当多台给煤机停机后将会引发锅炉FSSS系统发出MFT动作信号，从而导致炉膛灭火，造成非计划停炉。
低电压穿越装置可以在电网电压跌落到90%以内时，系统不工作，处于热备用状态；当电压跌落到0%-90%范围内时，系统瞬时〔＜200|is〕启动工作，输出500V左右的直流电送到变频器的直流母线端，为其提供电压支撑，保证了变频器不会因交流电压的下降而停机，起到了对变频器的支撑作用。
当交流电压恢复正常后，低电压穿越装置自动退出支撑，处于待机状态，为下次电网出现电压暂降或停电做好准备。
关键词：电压暂降；变频器；给煤机；MFT；电压支撑中图分类号:TN77文献标识码:BApplication of a Low Voltage Crossing Device in Coal Feeder SystemTAO Xia(Datang International Fuzhou Generation Co.Ltd.,Fuzhou344128,China)Abstract:At present,the frequency conversion drive system is widely used in the auxiliary boiler,especially in the coal feeder system of coal-fired power plants,that is,the frequency converter drives the motor to run,and adjusts the power frequency and voltage amplitude of the motor according to the load,so as to save energy.When the external causes cause the power supply voltage sag,beyond the rated power supply range of the frequency converter(under-voltage protection value),the frequency converter(over-current, under-voltage)will protect the action of the shutdown,at this time the frequency converter is in the locked output state,the main motor of the coal feeder stops,DCS receives the shutdown signal, when more than one coal feeder shutdown will trigger.The FSSS system of the boiler sends out the MFT action signal, which causes the furnace to extinguish the fire and cause unplanned shutdown.The low voltage traverse device can start the system instantaneously when the voltage drops below90%and the system is in the hot standby state.When the voltage drops below0%to90%,the system can output about500V DC to the DC bus terminal of the inverter,which provides voltage support and ensures the inverter.It will not stop due to the drop of AC voltage,and it will play a supporting role in frequency converter.When the AC voltage returns to normal,the low voltage crossing device automatically withdraws from the support and is in standby state,which is ready for the next voltage sag or power failure.Key words:voltage sag；Frequency converter；Coal feeder；MFT；voltage support1引言某厂2017年发生一起IB凝泵变频器柜内电抗器三相短路故障，故障时厂用6kV IB段（IB凝泵开关接带段）母线相电压急剧下降，最低达到0.83kV,正常电压时为3.8kV0连带380V锅炉PC1B段电压下降（2号锅炉变压器为380V锅炉PC1B段工作电源,连接在6kV IB段）继而引起380V锅炉2MCC段电压下降，连接在该段上的1C、1E、1F给煤机电机变频器由于母线电压降低到其出口电压闭锁值而导致变频器停运,《电气卄矣〉（2019.No.4）651CJE.1F给煤机跳闸，仅1A制粉系统运行，后启动1D制粉系统正常，强启1CJEJF给煤机均失败。
低电压穿越装置在给煤机上的应用
低电压穿越装置在给煤机上的应用摘要：本文主要针对某电厂在给煤机上采用的低电压穿越装置进行分析，特别是在变频器的供电电压降低时，通过低电压穿越装置的运行满足变频器连续运行的要求。
关键词：给煤机、调速、电压跌落、稳定运行、跳闸火力发电厂给煤机的调速大多采用变频器，与以往的滑差控制方式比较，变频器具有调速精确、使用简单、保护功能齐全等优点，不仅降低了能耗，还提高了设备的自动化程度。
但是，由于电力电子器件的应用，变频器均带有低电压跳闸保护，厂用电电压的波动，特别是大功率辅机启动时造成的电压波动往往会使变频器退出运行，可能造成机组减负荷或机组跳机的事故。
如有火电厂因内部或外部故障（雷击、电气设备短路、接地、大功率设备启动等），引起变频器供电电压短时跌落，当跌落幅度达到20%或以上，持续时间不长，此类故障的发生原本不应引起辅机的退出，但因为变频器不具备低电压功能，使得变频器闭锁输出、辅机停机，最终导致机组的非停。
由此，使得低电压穿越装置在火电厂得到应用，特别是在给煤机上得到广泛采用。
应用在给煤机的低电压穿越装置的要求，在供电电压跌落20%且持续5s的情况下，具备可靠的低电压穿越能力，确保系统故障时发电机组不因低电压穿越能力不足而导致机组非停。
一、工作原理低电压穿越装置的控制目标为在系统电压跌落时保证变频器及其拖动的电机的转速、功率、转矩不变。
其工作原理如下：在系统电压正常时，变频器直流母线电压正常且变频器能正常工作，电能通过交流回路送入变频器交流输入端子，满足装置备用条件。
在系统电压发生跌落时，装置内部的控制系统实时检测到电压跌落趋势，当下降至特定的额定电压时，低电压穿越装置自动运行，在三相电压跌落期间，通过升压回路将跌落的直流母线电压提升到500V，通过变频器的直流母线对变频器供电，使其维持到可保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平。
在系统电压跌落结束后，系统电压恢复正常，穿越装置停止运行，升压回路退出工作状态，恢复到备用状态，变频器的供电仍由原三相交流回路供电。
电厂低电压穿越装置安装施工说明
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四．现场照片
低电压穿越装置使用现场安装图１：
安装施工说明
低电压穿越装置使用现场安装图２：
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全联锁的话不需要此电缆。
1
方
如果变频器没有 MFT 信号安全联
案 锁的话，低电压穿越装置就需要 MFT
联锁信号，按此方案敷设电缆，两端
2 接线由我公司技术人员协助完成
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注释:
安装施工说明
1. 电缆 1：此为交流动力电缆。电缆型号为 3*6m ㎡+4 m ㎡(只适合电机功率≤
5.5kW 的环境，其它功率需要换算).预估长度为 10 米 此电缆一端接在给煤机变频器控制柜交流进线断路器上端，另一端接到低电
火电厂加装低电压穿越装置
GC-SGS/VSP-22M 安装、施工说明
南京国臣信息自动化技术有限公司 编制
安装施工说明
一．柜体尺寸
低电压穿越装置 GC-SGS/VSP-22M 柜体尺寸（寛*深*高 mm）: 600*800*1600
二．柜体的安装固定。
我公司生产的低电压穿越装置 GC-SGS/VSP-22M 的柜体附带槽钢，安装时只需 要在变频器控制柜附近选择好适合的位置，之后用 2 至 4 个膨胀螺丝固定即可。
馈出柜的端子排上。 方案 2：此电缆一端接到给煤机变频器控制柜内，另一端接到厂低电压穿越
装置端子排上（需预先告知控制电源电压等级）。
5. 电缆 5：此电缆为信号电缆。电缆型号为 2*1.5m ㎡。预估长度为 100 米。（具
体长度看 MFT 型号中继柜到低电压穿越装置柜体的距离） 方案:1：如果电厂 MFT 信号与变频器已经有安全联锁的话，那此电缆就不
用敷设。 方案 2：如果没有安全联锁的话就需要敷设。如果敷设的话，电缆一端接到
浅谈低电压穿越装置在 660MW 火电机组给煤机变频器上的实践应用
浅谈低电压穿越装置在 660MW 火电机组给煤机变频器上的实践应用摘要：低电压穿越（Low voltage ride through,LVRT），意思是设备在确定时间内能够承受一定低电压运行而且不退出的能力。
起源于风力发电系统，在低电压穿越技术应用以前，当电网发生故障、电压发生波动时，采取与电网解列的方式保护风机的励磁装置，这就造成了风机的频繁起停，易造成设备损坏并且会影响电网的稳定运行，甚至会产生恶劣的连锁反应。
为解决这类问题，低电压穿越理念被提出并研究应用于实践。
关键词：低电压；660MW火电机组；给煤机变频器在逐步改造发展之下，低电压穿越装置越来越多的被应用于火力发电设备，尤其是像给煤机、空预器等，具有变频调速迟缓、负载重等特点的设备，不能适应快速调频，不具备低电压穿越的能力，当电压跌落时，会造成设备停运进而引发非停。
为防止因系统电压波动以及备自投切换、备用电源切换所引起的电压短暂失去，而造成的设备跳闸，局部地区电网已下发火电机组辅机低电压穿越改造的通知，并要求管辖的电厂实施辅机低电压穿越改造。
1、设备状况在吸取多厂因电压短时降低，给煤机不具备低电压穿越能力而造成设备停运，机组跳闸的经验教训后，某660MW机组迅速提出低电压穿装置的安装应用实施方案，完成给煤机设备改造（表1为我厂给煤机设备参数）。
给煤机采用双电源模式，一个主电源一个备用电源分别接自锅炉MCC的A/B两段，具备自动切换的能力。
表1某660MW机组给煤机参数三、改造方案及原理3.1电源连接方式采用GLT-20变频器低电压穿越电源（表2为机组低电压穿越装置参数）。
交流主电源取自给煤机正常运行电源的接入端，输出直流接入变频器。
直流电源为选配电源未安装。
3.2 GLT-20工作原理图1 GLT-20工作原理图正常情况下，给煤机由正常主电源接待，低电压穿越装置处于旁路状态；当电网电压不稳定，发生短时跌落时，低电压穿越装置的升压装置迅速响应，投入运行，保证变频器具有稳定的电压源。
给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用
给煤机变频器低电压穿越装置的实践应用摘要：针对电网电压波动或厂用电电压瞬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，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.概述根据《大型发电机组涉网保护技术管理规定》Q/GDW1773-2013要求“电网发生事故引起发电厂高压母线电压、频率等异常时，电厂重要的辅机保护不应先于主机保护动作，以免切除辅机造成发电机组停运”，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）。
变频器正常工作流程为，整流环节将工频380V交流电整流成500V左右直流电，逆变环节再将稳态直流电逆变成正、余弦波形的三相交流电供给后端负载使用，并通过控制调节逆变环节前端的直流电压等手段，达到变频、调压、调速的目的。
当低电压发生时，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]。
在变频系统中，变频器并非独立运行，有相应的控制电路板、采样反馈系统、继电器和接触器与其配合工作，这些部件均需稳定的控制电源供电。
电力系统发生低电压故障时，控制电源也会发生跌落，进而造成控制系统与继电器系统的瘫痪，变频器同样无法正常运行，导致给煤机停止运行。
如能保证电网电压波动时，变频器的动力单元及控制单元正常工作，就能完美解决变频器的低电压穿越问题。
3.改造方案3.1 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。
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。
低电压穿越(1)
PL-LVRT系列低电压穿越装置一应用背景随着国家对节能减排的要求，及电力电子技术的发展，变频器以其调速准确，使用便捷，保护功能全等优点而逐步取代传统的调速装置。
但由于很多工况下电网电压的不稳定，导致变频器在使用中产生了一个新问题，变频器低电压跳闸保护。
这种跳闸会因为变频器的设置不同而表现为过流保护或者低压保护，但其原因都是因为低电压引起的。
低电压通常都是短时的，主要原因都是因为电网晃电或备自投切换时间过长引起的。
引起电网晃电的原因很多，如主电网侧的电网波动、负荷不平衡、雷击、电力切换等原因，负荷侧的大型设备启动和应用等。
近几年发生的几起由系统低电压故障造成火电机组跳机的事故，多是因为电厂内部或者外部故障（雷击、电气设备短路、接地、大设备启动等）引起的电网电压短时跌落。
此类故障发生时，相应厂用电短时电压降低，由于火电厂关键辅机及其拖动变频器不具备低电压穿越功能，造成触发辅机拖动变频器的低电压保护，变频器闭锁输出，辅机停机，最终导致了发电机组的跳机。
如在火电厂的给粉系统中，给煤机变频器在遇到厂用电电压瞬时低于变频器的低电压保护值时触发变频器低电压保护导致变频器停机，造成给煤机停机。
同时锅炉FSSS（锅炉炉膛安全监控系统）检测到此给煤机停机信号，引发MFT（主燃料跳闸）动作。
最终导致发电机组的跳机。
此类故障期间的非计划跳机，一方面影响了电厂发电的连续性和经济性，并造成发电设备的损坏，另一方面会进一步对电力系统造成冲击，加剧系统故障程度，严重影响电力系统的安全稳定运行，也给发电企业造成很大经济损失。
有两个原因可诱发此问题：变频器功率回路和控制电源。
首先，直流动力电源跌落会造成变频器停机。
变频器的功率回路均由整流模块、直流环节、逆变模块组成，如下图所示。
变频器结构示意图变频器的进电端子(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。
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低电压穿越装置
第一排
MCCB11：总电源开关，电源取自给煤机控制柜内电源开关的电源侧。
OVR ：过电压保护器。
MCB201：照明开关，电源取自UPS输入开关MCB101的电源侧。
MCB202：风扇开关，电源取自UPS输入开关MCB101的电源侧。
MCB101：UPS进线开关。
MCB102：UPS检修旁路开关。
MC101：UPS出口接触器。
MC102：UPS检修旁路开关MCB102后接触器。
MC401：升压模块出口接触器。
第二排
MCCB401：升压模块出口开关，在接触器MC401之后，输出的是直流电源。
FU401：升压模块出口开关MCCB401之后的保险。
MCB103：低电压穿越装置控制电源开关，电压220V，取自UPS。
MCB104：给煤机变频器控制电源开关，电压110BV，取自UPS。
FU4：低电压穿越装置控制电源开关MCB103之后的保险。
FU5：给煤机变频器控制电源开关MCB104之后的保险。
KA1：中间继电器，优先选择UPS电源用。
KA2~KA4：中间继电器，对应控制MC101、MC102、MC103接触器。
KA5：中间继电器，故障指示。
检查操作：
1、给煤机启动前检查低电压穿越装置柜内所有开关在合位，升压模块电压指示在560V左右，面板“UPS运行”灯亮，无报警。
2、给煤机运行时检查低电压穿越装置面板“UPS运行”、“变频器运行”灯亮。
3、给煤机运行中禁止断开低电压穿越装置控制柜内任何开关和保险。
4、就地操作时只需断开升压模块出口开关MCCB401，然后在给煤机控制柜上操作。
5、给煤机停电时先将低电压穿越控制柜内的开关从下排至上排停电（保险不动），然后再停炉PC电源开关。
6、给煤机送电时先送炉PC电源开关，再将低电压穿越控制柜内的开关从上至下送电。