火电机组一类辅机变频器低电压穿越改造技术研究

   随着电力电子技术的发展，变频器技术也日趋完善，无论是从方便起动和控制辅机的角度，还是从节能环保的角度，设计单位和发电企业都提倡和倾向于使用变频器。但是，由于电网电压不稳定，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(即低电压穿越)[1]。

多数辅机变频器低电压穿越能力差，有些甚至不具备这种能力。对江苏省火电厂正在使用的辅机变频器调查显示，当输入电压低于60%UN时， 90%以上的给煤机变频器会立即断电，不立即断电的也仅能继续工作1s;各类风机变频器在90%UN以下65%UN以上时会降额运行，电压小于65%UN时会立即跳闸停机。

近年来，由于低电压穿越能力的缺失，全国火电厂陆续发生了多起系统瞬时故障造成火电机组停机的事件，引起系统震荡或解列、大范围停电减负荷等，造成了一定的社会和经济影响。

江苏省也出现了多次事故，最近一次为2014年5月15日，南京地区一变电所220kV出线电缆故障，引起系统电压波动，造成2台600MW机组、一台300MW机组和几台地区小机组因给煤机变频器低电压保护动作闭锁输出，联动锅炉全炉膛灭火保护(MFT)动作，机组跳机。

因此，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越改造迫在眉睫。

1低电压穿越相关概念和技术指标

国家电网对变频器低电压穿越的定义是：变频器及供电对象设备外部故障或扰动引起的暂态、动态或长时间电源进线电压降低到规定的低电压穿越区内时，能够可靠供电，保障供电对象的安全运行。

目前，在国际上已建立起的电能质量标准如图1所示。

图1电能质量标准图

根据电能质量标准，我国对低电压穿越区进行了相应的规定，在《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范(征求意见稿)》中，提出了三个低电压穿越区，并指出变频器在这三个穿越区内应能稳定工作。如表1和图2所示。

表1大型汽轮发电机组一类辅机变频器低电压穿越区