蓄能水電廠裝機(jī)2400MW,其可逆式機(jī)組水泵工況涉及大型同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，設(shè)計(jì)以靜止變頻器(SFC)起動(dòng)為主,機(jī)組背*背起動(dòng)為輔.蓄能水電廠二期工程安裝4臺(tái)300MW可逆式機(jī)組, SFC采用Siemens全數(shù)字大功率SIMOVERT S電流源型交直交變頻調(diào)速裝置,恒磁調(diào)壓/調(diào)頻啟動(dòng)，可連續(xù)逐臺(tái)起動(dòng)4臺(tái)機(jī)組.SFC和機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)采用數(shù)字式Simadyn-D控制系統(tǒng).

　　同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)原理 電機(jī)變頻起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組通入勵(lì)磁電流,定子由SFC供電，由定子頻率控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速.SFC輸出的頻率在起動(dòng)開(kāi)始時(shí)調(diào)得很低,然后逐步上升至額定值，利用同步轉(zhuǎn)矩的作用，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨變頻器輸出頻率同步地升至額定值.Siemens公司結(jié)合雙反應(yīng)理論和矢量控制理論，忽略凸極式同步電動(dòng)機(jī)d，q軸磁路不對(duì)稱、轉(zhuǎn)子阻尼繞組和磁化曲線的非線性等次要因素的影響，將三相電機(jī)等效為直流電機(jī)進(jìn)行控制[1].SFC整套裝置由功率單元、控制單元組成，電機(jī)勵(lì)磁單元為自并勵(lì)可控硅靜態(tài)勵(lì)磁，由機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)控制，{TodayHot}SFC的軟、硬件配置及控制框圖見(jiàn)圖主要技術(shù)參數(shù)為：額定電壓18kV,額定功率18MW, 額定轉(zhuǎn)速500r/min,過(guò)載系數(shù)1.3, 輸出頻率0～52Hz,整流器額定觸發(fā)角26.3°,逆變器額定觸發(fā)角141°.

　　2SFC的功率單元 SFC的功率單元包括輸入變壓器、直流耦合電路、整流器和逆變器三部分.輸入變壓器容量16.8kVA，利用其二次側(cè)三角形繞組隔離濾波，減少整流器產(chǎn)生的諧波電壓對(duì)電網(wǎng)的影響，降低電網(wǎng)諧波含量.

　　直流耦合電路裝設(shè)2個(gè)26mH的平波電抗器，用以抑制直流回路紋波，改善逆變器晶體管的工作條件.SFC輸出側(cè)電抗器的作用是防止逆變器換流時(shí)電流增長(zhǎng)過(guò)快而損壞晶體管元件.

　　SFC的整流器和逆變器采用三相全控橋式電路(三相六拍).整流器晶體管采用電源的交流電壓換相，120°導(dǎo)通型逆變器晶體管采用同步電動(dòng)機(jī)的定子反電動(dòng)勢(shì)換相.變頻器每個(gè)橋臂由12個(gè)雙極型晶體管BJT串聯(lián)而成，冗余配置，單個(gè)晶體管的故障不影響變頻器工作.從控制單元到功率單元，晶體管BJT的觸發(fā)及檢測(cè)信號(hào)采用光電耦合技術(shù)，即采用光纖及光電轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行傳輸.晶體管水冷，分外冷卻和內(nèi)冷卻.內(nèi)冷卻回路用去離子水循環(huán)直接冷卻晶體管,去離子水有再生裝置，用碳化硅作吸附材料.取自消防環(huán)管的外冷卻水用于冷卻去離子水.

（轉(zhuǎn)載）