高壓變頻器在7100kW/6kV吸風機上的應用
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為了確定QF4的合閘時機，必須等待一定的時間，保證反電動勢足夠小，這樣沖擊電流才會被限制在預期范圍以內，保證投切可靠，否則會使沖擊電流過大QF0速斷保護跳閘而投切失敗。但時間越長電機失速越大，QF4合閘后長時間不能到達額定轉速，電機加速時電流過大并持續時間過長，超過綜合保護裝置中設定的電機啟動時間導致過流一段動作跳閘而投切失敗。其次電機功率比較大，啟動時間過長，電機大電流導致廠用電母線電壓拉低，其他設備運行失常或故障。所以確定合閘時機是一個很重要的問題。
圖4 電機在工頻下斷開電源后的電壓波形
為了電機的變頻切工頻能夠試驗，我們必須做以下幾個實驗，一方面驗證切換邏輯的正確性和可靠性，另外一方面就是設定切換時機和保護定值。
3.1 不帶高壓邏輯驗證實驗
空載模擬實驗主要是驗證切換邏輯的正確性和可靠性，根據變頻器程序設計要求，變頻器若在運行中突然發生重故障，若要切至工頻需要滿足以下幾個條件：
?• 沒有輸出接地故障
?• 變頻器參數設定為允許切工頻
?• QF2、QF3確實已經分閘
?• 變頻器并非停機減速過程中
?• 變頻器重故障并非過流故障
當條件都滿足時會在QF3分閘1秒后發出QF4合工頻允許信號，而不是直接合工頻，主要是因為切工頻還要考慮到鍋爐自身的一些條件，如果鍋爐本身負載比較低，要求風量并不大，突然切至工頻時負壓突然急劇上升會導致鍋爐熄滅，所以僅將允許和QF4信號發給DCS，DCS根據鍋爐運行情況，關小出口風門后發出QF4合閘指令，切至工頻，還可以根據情況投油，避免熄火。
圖5 變頻器切工頻判斷邏輯圖
3.2反電動勢測量實驗
反電動勢試驗是在變頻器的輸出端加裝一組電壓互感器，陜西省電力科學研究院使用電壓偵測設備對互感器的二次側的電壓進行錄波，從而形成一個電壓相對時間的曲線組，根據電壓的大小選擇合適的合閘時機。
本實驗要在變頻器的輸出開關柜上加裝電壓互感器，開關柜的后柜門就無法關閉，試驗人員還要在附近偵測電壓，所以安全措施就顯得尤為重要，我們用高壓軟電纜將變頻器輸出開關柜的輸出端與一組電壓互感器小車連接，并將高壓軟電纜固定牢靠，用高壓絕緣膠帶包扎完好，接二次線時要注意互感器的極性，二次側要做好可靠接地。
確認接線正確，做好安全防護工作后，準備就緒我們使用變頻器將風機拖動至700-800轉/分鐘，模擬出一個重障故變頻器跳閘，變頻器輸出斷路器QF3斷開，電壓偵測設備在電機端測出了電壓反電動勢電壓波形。
根據實驗結果我們發現，由于是變頻拖動，輸出斷開后反電動勢并不是很大，大約16S后反電動勢基本為0.且分斷后1s以后電壓已經降到分段前的50%以下，所以我們認為輸出斷路器分斷后3s左右合工頻斷路器QF4應該不會造成很大沖擊。
3.2變頻切工頻實際驗證實驗
根據反電動勢試驗的結果，而確定了合閘時機，下一步就要驗證在這個合閘時機的條件下，沖擊電流以及大電流持續的時間，是否能躲過保護定值。
試驗方案：在電源側高壓開關QF0的電流二次側將電流偵測設備串接其中，檢測變頻切工頻瞬間電流的變化情況。
試驗數據：
四、結束語
通過上述實驗證明北京利德華福高壓變頻器在較大功率電機上應用的工況中，正常情況下既實現了調速的功能，達到增能減耗的效果，還可以起到軟啟動的作用，減少大功率電機啟動時對電網的沖擊，即使在故障情況下也能順利緊急切換到工頻使用，保證設備運行的可靠性。(end)
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