[发明专利]交流、直流输入双备份的火电厂变频器低电压穿越装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电压自动控制装置，具体讲涉及交流、直流输入双备份的火电厂变频器低电压穿越装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展，变频器以其调速精确，使用简单，保护齐全等特点广泛应用于电厂辅机调速控制系统中。变频器的应用不仅降低了电厂的能耗，同时也提高了设备的自动化程度。由于电力电子器件的应用，变频器均带有低电压跳闸保护，电网电压的波动往往会带来变频器的退出运行，从而造成事故的扩大。

火电厂时有发生由系统低电压故障造成的火电机组跳机的事故。在此类事故中，电厂内部或外部故障（雷击、电气设备短路、接地等），引起电网电压短时跌落，跌落幅度超过15%、持续时间较短，此类故障的发生，原本不应引起辅机的退出，但由于火电厂关键辅机的变频器设备不具备低电压功能，触发了辅机拖动变频器的低电压保护，变频器闭锁输出，辅机停机，最终导致发电机组的跳机。此类故障期间的非计划跳机，一方面影响发电厂发电连续性和经济性，并造成电厂发电设备损坏，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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可实现0电压输入支撑的交流、直流输入双备份的火电厂变频器低电压穿越装置，可满足火电厂低电压穿越的实际需求，具有安全可靠、灵敏度高、强大的自检功能、接线简单等特点，并可实现交流380V和直流220V输入双备份，外界的交流380V输入至装置内部的蓄电池组，当穿越装置的交流母线出现故障而断路或电压跌落至低于20%时甚至于完全断电时，能够通过蓄电池组储存的电能实现短时间的直流电压输入支撑输出；即使蓄电池组的能量耗尽，本装置仍能接收电厂内提供的直流220V供电，保证其BOOST升压后输出的电压稳定可靠，满足所带变频器的供电需求，进而保障辅机与火电机组连续稳定运行，确保机网安全。本发明是通过下述方案实现的：

交流、直流输入双备份的火电厂变频器低电压穿越装置，其改进之处在于，将所述低电压穿越装置设置在电网配电柜和变频器之间；

所述低电压穿越装置包括第一执行单元、第二执行单元、蓄电池组、整流电路、升压电路、输出执行电路和信号调理板；

所述信号调理板控制交流电源通过所述第一执行单元和所述整流电路对跌落电压进行整流，或所述蓄电池组通过所述第二执行单元输出直流电压后，再经过所述升压电路升压，通过输出执行电路实现对电网的补偿。

其中，所述第一执行单元一端与交流电源连接，另一端依次与所述整流电路、所述升压电路和所述输出执行电路连接；

所述蓄电池组一端与直流电源连接，另一端与所述第二执行单元连接后，再通过二极管与所述升压电路连接。

其中，所述低电压穿越装置包括用于检测低电压穿越装置内部的电流和电压值，防止过流或过压的自保护功能模块。

其中，所述自保护功能模块包括电流传感器和电压传感器；

所述电流传感器的个数为两个，分别设置在所述升压电路的输入端和输出端；

所述电压传感器设置在所述升压电路的输出端。

其中，所述第一执行单元包括第一断路器、第一接触器、第二接触器、第一电抗器、第一电阻和第二电阻；

所述第一断路器一端与所述交流电源连接，另一端依次与所述第一接触器和所述第一电抗器连接；

所述第二接触器的第1端和第3端分别串联所述第一电阻和第二电阻，再与所述第一接触器并联。

其中，所述第二执行单元包括第三接触器、第三电阻、第一薄膜电容、第二薄膜电容、第三金属膜电容、第四金属膜电容和第五金属膜电容；

所述第三接触器一端与所述蓄电池组连接，另一端串联所述第三电阻后再与设在升压电路输入端的所述电流传感器连接，并通过二极管与所述升压电路连接；

所述第一薄膜电容并联在所述升压电路输入端，所述第二薄膜电容、第三金属膜电容、第四金属膜电容和第五金属膜电容依次并联在所述升压电路的输出端。

其中，输出执行电路包括第一组二极管、第二组二极管和第三组二极管、第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器、第二断路器和第三断路器；