3、HARSVERT-A高压变频器的外部接口如图4所示:
图4:HARSVERT-A高压变频器的外部接口图
4.600MW凝泵高压变频器的特殊设计
功率模块的N+1冗余设计
HARSVERT-A高压变频器采用6级串联结构形式,变压器为36脉冲输入,每个功率单元的输出电压能力仍然为700V,在正常运行模式下,由PWM调节每个功率单元的输出电压,功率单元的输出电压不用达到额定电压700V,即可保证电机运行的需要。当某个功率单元发生故障被旁路时,由于系统具有N+1备份的功能,由PWM调节提高其余功率单元的输出电压,系统仍旧可以输出6kV的电压,满足电机运行的需要。
新一代HARSVERT-A系列高压变频器采用单个单元模块旁路控制方式(我公司已申请专利),当一个功率单元故障时,此模块自动切换到旁路运行,系统调节其它功率单元的输出,维持输出线电压的平衡,对电机无任何影响。采用这种技术,可以最大程度的发挥系统的电压输出能力;当某一相有两个功率单元出现故障的情况下,系统仍旧可以输出6kV的电压。而早期的技术,当A相有一个功率单元出现故障,还需要旁路B相、C相一个完好的功率单元,来维持系统输出电压的平衡,这样,当某一相有两个功率单元出现故障时,系统的电压输出能力将无法达到6kV。
采用这种N+1备份方式,出现单元旁路时,不影响高压变频器对电机的调节品质。但是对输入侧(即电网)的电能品质有一定的影响。当有一个功率单元退出运行时,变压器的36脉冲构成不再成立,由于总共有18个功率单元,因此将有1/18的电流谐波无法消除,由于变压器的移相角度无法在线改变,这样的缺憾在技术上是无法避免的。但是,这毕竟是一种非正常的运行方式,而且1/18的谐波增加仍旧满足一般标准对谐波的要求,因此能够得到用户的谅解。如果不是采用单个单元模块旁路技术,由于一次要旁路三个功率单元,将有3/18=1/6的谐波无法消除,对电网的谐波影响将较大。
HARSVERT-A高压变频器针对邯峰电厂要求功率单元采用冗余设计,用700V功率单元做成6级,采用了特殊的主控程序(N+1备份的专用版本)所有功率单元正常时,电压调制系数比正常的标准设备略低,当有单元出现故障旁路时,则自动提升调制系数,旁路一级时仍然能达到满电压输出。当#12泵、#11泵变频泵切换时,利用变频器的快速启动模式,20s内快速启动到50Hz,同时凝结水调门切手动,运行人员手动逐渐开展主凝结水调门,降#11泵转速,手动调整水位正常后,再投入变频自动运行。
20s快速启动功能
根据凝结水泵的工艺要求,两台水泵要真正实现互为备用,变频水泵必须能够在20—30s内由0速启动到全速,为此针对凝结水泵的特殊工况进行特殊设计,来满足20—30s内将水泵由0启动到全速的要求。主要采取以下手段:①选用比标准2600kW/6kV高压变频器具有更大电流承载能力的IGBT器件、电解电容和整流桥,提高变频器的输出电流能力,从而可以获得较大的启动电流和启动转矩,加快电机启动时间;②变压器容量、散热器容量仍然按2600kW/6kV高压变频器设计,因为变压器本身具有较大的短时过流能力,短时的大电流也不会在变频器内产生大的热量,散热器容量也没必要加大,这样可以将高压变频器的成本控制在合理范围内;③从控制方式上,高压变频器启动时采用飞车启动功能将电机转速在20s内直接升至命令频率,按照转速-时间曲线进行速度调节,使得在一定的电流负载下,获得总体较快的加速效果。④过流保护设定上,采用不同的标准。在启动时段,变频器内部会将过流保护设定得较高,保证电机能在较大电流下启动。正常运行时,高压变频器自动将过流保护调整为120%每分钟,以保证能对电机实现有效的过流保护。
来源:北京利德华福技术有限公司