發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與啟動(dòng)介紹(已改無錯(cuò)字)
2023-07-17 07:45:19 本頁面
【正文】 的二個(gè)橋臂，使脈沖電流輪流輸入定子三相繞組。為使逆變器各橋臂導(dǎo)通時(shí)間與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性相對(duì)應(yīng)，一般在電機(jī)軸上設(shè)感應(yīng)型或光電型的位置傳感器，利用它檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角位置，以保證轉(zhuǎn)子磁極和電樞繞組電磁極性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。~，保持時(shí)間約10~30s,取決于電機(jī)的摩擦阻力、啟動(dòng)功率裕度等因素。②自然換流階段當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速5%以上時(shí)，定子電樞繞組感應(yīng)電壓上升到足以使逆變器各橋臂能輪流自然換流，即進(jìn)入自然換流階段。此時(shí)逆變器輸出為額定啟動(dòng)電流，直至機(jī)組升速至95%~98%額定轉(zhuǎn)速。變頻裝置的啟動(dòng)容量取決于被啟動(dòng)機(jī)組的阻力矩特性、啟動(dòng)加速時(shí)間和連續(xù)啟動(dòng)的機(jī)組臺(tái)數(shù)。機(jī)組的阻力矩通常與機(jī)組轉(zhuǎn)速的平方成正比；啟動(dòng)加速時(shí)間越短，所需啟動(dòng)功率越大，可用小電機(jī)啟動(dòng)加速時(shí)間的公式計(jì)算；連續(xù)啟動(dòng)機(jī)組的臺(tái)數(shù)，可按全廠機(jī)組臺(tái)數(shù)并留有一臺(tái)作裕度來考慮；變頻啟動(dòng)裝置容量通常約為機(jī)組容量的5%~8%。變頻啟動(dòng)的特點(diǎn)與同步啟動(dòng)相近，不同的是用靜止變頻裝置代替旋轉(zhuǎn)電機(jī)實(shí)施同步啟動(dòng)。（2）特殊技術(shù)問題①變頻裝置的額定電壓變頻裝置的額定電壓可以等于也可以低于機(jī)組的額定電壓。當(dāng)采用后一種方式時(shí)，變頻裝置的輸出要經(jīng)過一臺(tái)升壓變壓器，使其電壓與機(jī)組電壓相匹配。升壓變壓器設(shè)旁路開關(guān)，在強(qiáng)制換流階段將變壓器短接，以保證電流脈沖無衰減地進(jìn)入電機(jī)電樞繞組，進(jìn)入自然換流階段時(shí)打開旁路開關(guān)。這種方式適用于晶閘管元件工作電壓低、電流大的場(chǎng)合。②主變壓器分流的影響當(dāng)點(diǎn)站采用高壓同步時(shí)，變頻裝置的輸出除供機(jī)組啟動(dòng)外，還分流給主變壓器，易造成鐵心飽和，導(dǎo)致啟動(dòng)失敗，為防止主變壓器分流的影響，保證機(jī)組可靠啟動(dòng)，可采取下列措施：試驗(yàn)表明，啟動(dòng)時(shí)加于機(jī)組的勵(lì)磁電流不易過大。圖114為機(jī)組采用高壓同步時(shí)的平穩(wěn)啟動(dòng)區(qū)，圖中Is為變頻裝置的輸出電流，If為機(jī)組勵(lì)磁電流，分別以電機(jī)額定電流和空載額定電壓的勵(lì)磁電流作基準(zhǔn)的標(biāo)么值表示。一般啟動(dòng)開始階段可取If=.，.。③同步并網(wǎng)方式有兩種同步并網(wǎng)方式：?jiǎn)?dòng)過程中，待機(jī)組升速至額定轉(zhuǎn)速時(shí)先同步并網(wǎng)，同時(shí)閉鎖變頻裝置的輸出，然后斷開變頻裝置的輸入、輸出斷路器。變頻裝置升速至額定轉(zhuǎn)速105%左右，先斷開啟動(dòng)回路，機(jī)組在阻力矩作用下轉(zhuǎn)速下降，降速過程中滿足同步條件后并網(wǎng)。避免了前者在機(jī)組并網(wǎng)瞬間，啟動(dòng)回路連到電力系統(tǒng)。（3）適用范圍變頻裝置是靜止元件，維護(hù)工作量小可靠性高；設(shè)備布置較靈活；多臺(tái)機(jī)組可共用一套，特別適用于多臺(tái)機(jī)組的大型抽水蓄能電站。過去曾認(rèn)為當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)超過4臺(tái)時(shí)要用2套變頻裝置，隨著晶閘管整流元件質(zhì)量提高，控制模塊插件化并帶自檢功能，采用冗余設(shè)計(jì)等措施，變頻裝置的可用率已超過99%，采用2套變頻裝置互為備用也變得不那么必要了，美國1985年投運(yùn)的巴斯康蒂抽水蓄能電站，6臺(tái)機(jī)組只設(shè)置1套變頻啟動(dòng)裝置。（4）變頻啟動(dòng)主接線舉例圖115為天荒坪抽水蓄能電站主接線，電站裝設(shè)6臺(tái)抽水蓄能機(jī)組。啟動(dòng)電源取自主變壓器低壓側(cè)，裝設(shè)有2套變頻啟動(dòng)裝置，以同步啟動(dòng)作為備用啟動(dòng)設(shè)施。圖116為我國臺(tái)灣的明潭電站主接線，全站6臺(tái)機(jī)組設(shè)2套變頻啟動(dòng)裝置。電站采用高壓同步、高壓換相接線，高壓側(cè)還設(shè)有同步啟動(dòng)母線，固定有2臺(tái)機(jī)組分別對(duì)其他4臺(tái)機(jī)組實(shí)施同步啟動(dòng)，具有很高的可靠性與靈活性。變頻啟動(dòng)裝置電源取自廠用電。圖117為我國北京十三陵抽水蓄能電站電氣主接線，全站4臺(tái)機(jī)組設(shè)1套變頻啟動(dòng)裝置。電站采用高壓同步、高壓換相接線，同步啟動(dòng)母線設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)，為1對(duì)3互聯(lián)同步啟動(dòng)。變頻電源取自由高壓側(cè)引接的廠用變壓器。啟動(dòng)方式綜合評(píng)述根據(jù)系統(tǒng)和電站的具體條件，選用簡(jiǎn)單而可靠的啟動(dòng)方式。中、小容量機(jī)組可優(yōu)先考慮采用全壓異步或降壓異步啟動(dòng)；大、中容量電站可優(yōu)先考慮利用鄰近常規(guī)機(jī)組進(jìn)行同步啟動(dòng)的可能性；大容量機(jī)組臺(tái)數(shù)不多時(shí)可采用同軸小電機(jī)啟動(dòng)或小電機(jī)加同步啟動(dòng)方式；大容量機(jī)組臺(tái)數(shù)較多時(shí)可采用1套變頻啟動(dòng)裝置加同步啟動(dòng)方式或2臺(tái)同軸小電機(jī)加同步啟動(dòng)方式。各種啟動(dòng)方式的綜合比較見表12。從技術(shù)發(fā)展來看，變頻啟動(dòng)方式發(fā)展較快，可用率不斷提高，價(jià)格不斷下降，因而其使用范圍也逐漸擴(kuò)大。表12 可逆式機(jī)組各種啟動(dòng)方式的綜合比較表啟動(dòng)方式異步啟動(dòng)同步啟動(dòng)半同步啟動(dòng)同軸小電機(jī)啟動(dòng)變頻器啟動(dòng)適用范圍單機(jī)容量中、小大、中、小大、中、小大大機(jī)組臺(tái)數(shù)不限多多少多啟動(dòng)設(shè)備相對(duì)單機(jī)容量（%）60～12015～20約806～86～8啟動(dòng)時(shí)間（min）1～３2～42～43～73～7對(duì)系統(tǒng)的影響大無無小小所需啟動(dòng)設(shè)備降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)需降壓設(shè)備啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)用勵(lì)磁設(shè)備，啟動(dòng)母線及開關(guān)設(shè)備啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)母線及開關(guān)設(shè)備啟動(dòng)小電機(jī)，液體變阻器，啟動(dòng)用配電裝置變頻裝置，啟動(dòng)用勵(lì)磁設(shè)備，啟動(dòng)母線及開關(guān)設(shè)備啟動(dòng)設(shè)備相對(duì)單臺(tái)電機(jī)的投資（%）1～３（全壓）7～9（半壓）取決于具體情況11～2323～28占用空間小中大控制特性簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜三、變極變頻機(jī)組變極機(jī)組簡(jiǎn)況①變極機(jī)組的應(yīng)用場(chǎng)合當(dāng)可逆式機(jī)組的水頭變化較大、最大與最小水頭（揚(yáng)程）的比值（即水頭變幅），機(jī)組在整個(gè)水頭的范圍內(nèi)就不能采用單一的轉(zhuǎn)速，特別在水泵工況揚(yáng)程不同區(qū)段，為避免空蝕，必須采用節(jié)流方式，致使水能損失增加，水機(jī)效率急劇下降，這時(shí)采用變極電機(jī)是一種合適的解決辦法。通常在發(fā)電工況選擇較低的轉(zhuǎn)速，而在抽水工況采用兩種轉(zhuǎn)速（低揚(yáng)程時(shí)選擇低轉(zhuǎn)速抽水，高揚(yáng)程時(shí)改用高轉(zhuǎn)速抽水）。例如潘家口水電站的抽水蓄能機(jī)組發(fā)電工況和36～66m揚(yáng)程抽水工況以125r/min運(yùn)行，61～；響洪甸水電站的抽水蓄能機(jī)組發(fā)電工況和32～51m揚(yáng)程抽水工況以150r/min運(yùn)行，48～。②我國變極可逆機(jī)組的簡(jiǎn)況1968年崗南水電站投運(yùn)的1臺(tái)日本富士機(jī)組是我國最早的變極可逆機(jī)組，而1969年江都三站水電站投運(yùn)的10臺(tái)機(jī)組是我國自制的第1批變極可逆機(jī)組，容量很小，變極簡(jiǎn)單（極數(shù)成倍變化）。密云水電站2臺(tái)機(jī)組則是我國自行制造中等容量抽水蓄能變極機(jī)組的第1次嘗試，但在1973年投運(yùn)后，1977年由于發(fā)生葉片斷裂事故，迫使停運(yùn)。潘家口3臺(tái)抽水蓄能機(jī)組則是我國第1批引進(jìn)的大型變極可逆機(jī)組，雖然在調(diào)試和試運(yùn)行期間出過一些事故，但正式投運(yùn)以后運(yùn)行情況良好。響洪甸水電站2臺(tái)抽水蓄能機(jī)組則是最近制造的中等容量變極可逆國產(chǎn)機(jī)組。
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