[发明专利]变频器低电压穿越电源

说明书

技术领域

本发明属于低电压穿越电源，特别是用于辅机变频器的低电压穿越电源。

背景技术

目前，在电网发生低电压跌落时，火电厂用辅机变频器不具备低电压穿越的能力，适应的输入电压范围较窄，不能在输入电压跌落范围较宽时稳定输出，如20%的额定输入电压。一旦变频器监测到输入电压过低，变频器将闭锁输出，引起主燃料跳闸（MFT）启动动作，锅炉灭火，造成重大事故和损失。火电机组辅机变频器不具备低电压穿越能力的问题在全国范围内普遍存在。

目前国内解决火电厂辅机变频器的低电压穿越问题的办法多为加装变频器的备用电源。如在电网与变频器交流输入端之间串联加装交流在线式UPS、在辅机变频器直流母线处加装蓄电池等。这两种方案的设备内部均含有蓄电池，这两种方案有以下缺点：1、蓄电池工作温度有限，不能长期工作于高于额定工作温度的环境下，一方面会缩短使用寿命，另一方面蓄电池有变形、胀裂的危险，可靠性差，不适合某些电厂的现场高温环境。2、蓄电池需要配套充放电设备，如蓄电池数目较多时需单独放置在一个蓄电池机柜内，这对现场的空间要求较高，同时增加了成本和设备维护的工作量。3、维护更换下的废旧蓄电池内含有重金属，一旦丢弃将会给环境带来严重的污染，需要进行合理的再回收处理。

另外，有些方案采用压差切换控制开关作为电网电源与备用电源的切换装置。压差切换控制开关使用晶闸管作为开关元件，模拟电路监测晶闸管阳极A和阴极K之间的压差，达到设定值晶闸管导通，备用电源对变频器直流母线供电。这种切换方案中有以下缺点：1、使用的开关元件晶闸管为半控型器件，开关速度较慢，所需驱动电路功率大。2、晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，即模拟电路失去控制作用。一旦在电网电压波动较为频繁的电厂环境中使用，变频器本身能够稳定工作的前提下，晶闸管也非常容易发生误导通，而且系统很难自动满足晶闸管的关断条件，晶闸管的误导通很难自动恢复。

目前国内火电厂辅机变频器面对电网低电压跌落时，不但变频器主电路会出现不具备低电压穿越的能力，变频器控制系统在电网低电压跌落时也会发生控制电源欠压而停止工作。目前市场上的低电压穿越电源产品，主要是采用开关电源或不间断电源UPS给变频器的控制电源供电。开关电源无法在电网电源跌落至20%额定值时稳定工作，而不间断电源UPS内部含有蓄电池，蓄电池使用寿命有限，长期单独使用不间断电源UPS对变频器控制电源供电，用户在使用过程中需定期对不间断电源UPS或者其内部的蓄电池进行更换，维护周期短，工作量较大。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种变频器低电压穿越电源，它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：包括：

上电缓冲电路：由输入交流断路器QF1，第一、第二交流接触器KM1、KM2和第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3构成，输入交流断路器QF1连接在电网电源与第一交流接触器KM1的输入端之间，第一交流接触器KM1的输入端与第二交流接触器KM2的输入端并联，第二交流接触器KM2的输出端的三个点分别与第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3的一端串联，第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3的另一端分别并联至第一交流接触器KM1的输出端的三个点；

输入整流滤波电路：由不可控整流支路和输入滤波均压支路构成；不可控整流支路是由三相不可控整流桥VC1构成，输入滤波均压支路是由第一、第二、第三、第四输入滤波电容C1、C2、C3、C4和第一、第二输入均压电阻R4、R5构成。其中，第一、第二、第三、第四输入滤波电容C1、C2、C3、C4的电容量、额定电压完全一致，第一、第二输入均压电阻R4、R5的标称阻值、额定功率完全一致；输入整流滤波电路的连接方式是：三相不可控整流桥VC1的输入端连接至第一交流接触器KM1的输出端，三相不可控整流桥VC1的输出端连接至输入滤波均压支路；输入滤波均压支路的连接方式是：第一输入滤波电容C1与第二输入滤波电容C2、第一输入均压电阻R4并联，第三输入滤波电容C3与第四输入滤波电容C4、第二输入均压电阻R5并联，第三输入滤波电容C3的正极与三相不可控整流桥VC1的共阴极输出端连接，第三输入滤波电容C3的负极与第一输入滤波电容C1的正极连接，第一输入滤波电容C1的负极与三相不可控整流桥VC1的共阳极输出端连接；