ABB VC型真空接触器改造方案

1 提出问题 在我公司使用的大功率空压机由10kV中压电机驱动,启动柜采取自耦变压器降压启动,自耦变压器接线变比为:10kV/7kV档.启动时真空接触器KC1先吸合,短接自耦变压器星点,从而将自耦变压器投入工作,电机在7kV电压下启动.启动结束,KC1释放,真空接触器KC2吸合,短接自耦变压器,接通10kV回路,电机转全压运行.实际运行中经常出现真空接触器KC2宽电压供电模块故障,导致接触器线圈失电,从而造成真空接触器释放而停机.     

6300kW电机起动用自耦变压器的探讨

分析介绍了太钢氧气厂６３００ｋＷ电机起动用自耦变压器（德国西门子公司产品）的结构特点、工作原理及抢修和制造中的问题及改进。这种起动自耦变压器使自耦降压和电抗降压集于一体，从而使大容量电机起动初期由于自耦变压作用大大减小了对电网的冲击电流和后期由于电抗压降随电流减小而电机电压自动上升的优势兼备，使大电机的起动更平稳，对电网冲击更小。     

大型制氧站空压机主电机降压启动调试技术

以宝钢集团浦钢60 000Nm3/h大型空分制氧站29 000kW空压机主传动同步电机启动调试为基础,结合以往大型空分制氧站空压机主传动电机调试经验,探讨了空压机主传动同步电机自耦降压启动调试的特点、施工组织、调试工艺及方法,并对降压启动主回路检查、电机及自耦变压器差动保护系统试验、电机启动及运行过程中保护定值的确定及继电保护试验、压缩机喘振试验时电气监测等重点、难点及关键环节的调试技术进行了详细的总结、说明,旨在为同类工程提供参考与借鉴。     

非对称12脉波整流自耦变压器绕组结构研究

传统的基于自耦变压器的多脉波整流电路在输入电压不变时只能输出特定的电压。针对非对称型自耦变压器建立了自耦变压器绕组抽头位置参数和输出电压之间的关系,提出了不同输出电压要求下非对称型12脉波整流电路自耦变压器绕组的不同设计方法;并进一步研究了电压变换比对变压器容量的影响。计算分析得到了具有最小变压器容量的连接方式,给非对称型多脉波整流变压器设计提供一种设计准则。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

一种新型超特大容量高压电动机软起动方法

超特大容量高压电动机直接起动产生的大电流对电网以及电机本身都会造成巨大的冲击。得出了不同容量、不同电压等级的电机在直接起动过程中功率因数以及电磁转矩的变化规律。针对自耦降压起动存在二次冲击、串磁控电抗器起动成本过大等问题,提出了一种新型超特大容量高压电动机自耦磁控软起动的方法,分析了其基本工作原理。推算出软起动成本计算公式,并代入具体算例分析比较,得出了选择具有合适抽头比的自耦变压器,可以使得该软起动的成本大大降低的结论。最后仿真和实验的结果表明,在降低成本的前提下,该起动方法能够有效减小起动电流,消除二次冲击,响应速度快。     

新型变压器抽头注入式无功补偿系统机理研究

针对传统中压配网直挂式(distribution static synchronous compensator,D-STATCOM)电压应力大、电流应力小的特点,结合配电变低负载率的运行特征,该文提出一种新型变压器绕组抽头注入式D-STATCOM结构,通过自耦连接从变压器抽头注入补偿电流进行无功补偿。通过建立三绕组自耦变压器相量模型,研究抽头注入式无功补偿系统的补偿机理,得到注入电流后绕组电流的分布规律及补偿容量与变压器负载率的约束关系,并给出控制系统的设计方法。通过仿真和动模实验验证理论分析结果,表明绕组注入式无功补偿系统具有良好的补偿效果和快速的动态响应。     

新型低压船舶岸电供电电源系统的研究

针对目前我国低压船舶岸电电源系统存在的变压变频问题,提出一种基于可降压多脉冲自耦变压整流器的新型低压岸电供电电源系统,实现380V/50Hz～450V/60Hz三相电源的转换,为靠港船舶可靠供电.系统采用降压式12脉冲自耦变压整流技术降低谐波对系统及电网的影响,其中降压式自耦变压器可以实现对输入电压的降压调节,无需后续降压电路,减少系统的体积和质量,降低成本.文中详细分析了降压式12脉自耦变压整流器的工作原理,理论推导了输入电流、输出电压及变压器等效容量表达式.最后通过MATLAB建模进行仿真分析,验证了系统的正确性和可行性.     

电力系统暂态仿真中自耦变压器模型的研究

提出了暂态仿真中一种三相自耦变压器的模型,该模型将自耦变压器用理想自耦变压器处理,并应用受控源原理和修正后的阻尼梯形法推导出了对应的综合友模,易于在暂态仿真中建立节点电压方程.由于考虑了自耦变压器绕组间电的联系,使暂态故障仿真中自耦变压器一侧故障对另一侧的影响变得直接而准确.该模型经各种故障下的仿真计算,证明是完全正确的.     

黑启动时大功率电动机启动对系统影响的研究

电网事故应急处理的黑启动过程中,经常会遇到电厂给水泵、循泵的启动等大功率异步电动机启动的情况,而这些大容量电动机的启动一定程度上会影响黑启动初始阶段小系统的稳定运行.结合上海电网黑启动试验,利用RTDS对大功率电动机启动时小系统的运行特性进行了仿真研究,认为电压下降是影响小系统安全运行的最主要因素.     

异步电动机固态起动器的设计与开发

1.概述 据国家有关部门统计,我国生产的电力约有60％供电动机转化为机械能,可见电动机数量之大,用电之多,这么庞大的电动机群,在电网内起动及运行情况的好坏,对电网的影响是极大的。一般电动机直接起动时的起动电流为额定的5～7倍,尤其是大功率电动机直接起动对电网的冲击是很大的,往往受到电网及变电所配电设备限制。绝大多数大功率电动机都加降压起动器,降压起动设备种类繁多,性能各异。 2.几种常用的电动机降压起动方式比较 现列举5种常用起动方式,见表1。在表中可以看出性能较优越的是延边三角-三角起动方式,但必须是有抽头的具有9个出线端头的特殊电机。目前较广泛采用的是自耦变压器起动方式,但是它不宜频繁起动,且体积笨重,价格较高,还必须经常     

电动机起动时电网电压降的公式与仿真计算比较

介绍了工程中常用的两种公式计算电网母线电压降的方法,以某工厂电动机负荷接入系统起动为例进行仿真,分析了起动时间、起动功率因数等对母线电压降的影响。公式与仿真计算比较表明,母线短路容量越大,公式与仿真计算电压降结果越接近;公式计算方法的输入条件仅为电网及电动机的一些稳态参数,无法体现起动时间、起动功率因数等对母线电压降的影响;工程实际应用中如果数据充分,建议采用仿真方法计算电动机起动时电网母线电压降。     

Power Quality Assessment of Large Motor Starting and Loading for the Integrated Steel-Making Cogeneration Facility

This paper presents the power quality assessment of large synchronous motor starting and loading in the integrated steel-making cogeneration facility. To execute the transient stability analysis, the proper mathematical models, and the accurate parameters of the cogeneration units, excitation systems, governor systems, load, and static var compensators (SVCs) are investigated in detail. Four case studies with or without considering the connection of the power grid, the installation of autotransformer (AT) starter, and SVC are performed to demonstrate the dynamic responses of system frequency, voltage, and cogeneration units due to motor starting and loading. Also, the voltage sag ride-through curve of sensitivity load has been included, and a power quality index (PQI) due to voltage variation in the assessment period has been proposed to find the impact of motor starting and loading on the power quality of the cogeneration system. It is concluded that the system dynamic responses and PQI values have better performance if the AT starter is applied with either the regulation of the SVC system or connection to the bulk power grid     

大容量调相机对省级电网的影响分析

随着交直流混联电网的发展,越来越多地采用大容量调相机为系统提供无功支撑,提高电网运行的安全稳定性。对大容量调相机在特高压直流受端电网的应用进行研究,将调相机与电网中其他无功设备协调优化。通过对电压-无功的稳态和动态相关性分析,确定调相机的周边机组和相应的局部电网。构建含大容量调相机的非线性无功优化模型,优化局部电网的无功裕度。依据优化变量的不同特性,对连续变量和离散变量交替计算。以河南电网为算例,考虑不同负荷水平和电网结构的典型运行方式,模拟省调AVC的运行性能,进行计算分析,说明所述算法的可行性和实用性。     

含同步调相机的直流换流站稳态无功协调控制策略

网源稳态调压方式会对系统动态无功支撑能力产生直接影响。针对特高压弱受端电网电压稳定性下降的问题,提出了一种直流换流站内滤波电容欠补偿、同步调相机迟相运行的稳态无功协调控制策略。同步调相机自动电压控制(AVC)子站作为控制中枢,与直流控保系统进行运行信息、动作指令信息和动作报文信息通信,以交直流系统无功交换量为控制目标,通过同步调相机与滤波电容无功置换,达到减少滤波电容投入组数、增加同步调相机稳态无功出力的目的,从源头上减少交流电压跌落导致的直流换流站无功补偿缺额。基于雅中—江西特高压直流投运后的江西电网规划数据,在PSASP仿真平台上开展潮流计算与暂态稳定分析。不同工况下的仿真结果表明,所提协调控制策略可以有效降低弱受端电网电压失稳的风险,提升直流功率的消纳能力。     

高压变频器在电励磁同步电机上的应用

电励磁同步电机具有调速范围宽、过载能力强、功率因数可调等优点,广泛应用于大功率传动领域。为此,介绍了一种中性点钳位型(NPC)三电平高压变频器的系统结构及中性点电压平衡控制策略。采用电流频率(IF)控制和滑模观测器(SMO)相结合的无速度传感器矢量控制策略,控制电励磁同步电机变频起动与运行。MATLAB仿真结果验证了采用所提控制策略的变频器具有良好的起动和运行性能,为高压大功率传动应用领域提供了技术保障。     

考虑光伏动态特性的功角电压交互失稳机理分析

在大容量直流和高比例新能源集中接入电网的背景下,研究了考虑光伏动态特性影响的直流大功率扰动引发功角电压交互失稳问题。首先,从理论上推导了两机等值系统发电机转子运动方程和电动机负荷运动方程;然后,分析了直流大功率扰动引发功角和电压交互作用导致系统失稳的物理机理;最后,进一步分析了光伏低电压穿越期间不同有功/无功特性对系统稳定性的影响规律,通过吉泉直流实际系统算例进行了仿真验证。研究结果表明,两侧发电机功角拉开和负荷母线电压跌落(电动机电阻减小)形成恶性循环最终导致系统失稳,不同的光伏低电压穿越有功/无功特性对系统稳定性的影响需要通过理论结合仿真综合分析。     

一种适用于低电压穿越中DFIG机侧控制策略研究

依据双馈风力发电机的运行特点,设计了一套机侧变流器的控制系统。在分析双馈电机在d,q旋转坐标系下的控制策略基础上,采用双闭环控制与解耦控制来实现当电网电压出现小幅度跌落(不超过30%)时,电机的低电压运行。理论分析和实验结果表明,该控制策略可以很好地稳定电机的各个控制量,保护变流器安全运行,使双馈电机(DFIG)在电网电压跌落时不脱网运行,电网电压恢复后各个控制量具较好的稳定性,且整个系统具有较好的动态特性。     

连接弱交流系统的高压直流换流站无功补偿协调控制策略

在馈入端交流系统强度较弱、直流传输功率频繁波动的高压直流系统中,换流站无功补偿设备的协调控制对改善换流母线电压的稳定性具有重要意义。提出了一种基于静态同步补偿器(STATCOM)和电容器组相互协调的多模式协调控制策略,主要包括换流母线电压无静差跟踪额定电压的稳态调压模式、换流站参与近区交流系统电压调节的自动电压控制(AVC)模式,以及换流母线发生短路故障时抑制电压波动与换相失败的暂态控制模式。基于实际工程参数,在电磁暂态仿真软件(PSCAD)建立了±800kV酒泉—湖南特高压直流输电系统仿真模型,并在直流功率波动、AVC中心下发指令电压和馈入交流系统短路故障等多种工况下对该多模式控制策略的性能进行了仿真验证。仿真结果论证了所提出的换流站无功补偿设备协调控制策略的合理性和有效性。     

直接驱动型风力发电系统低电压穿越控制策略

提出了直接驱动型永磁同步风力发电系统在电网故障前后的控制策略。采用基于二阶广义积分闭环电网电压跌落检测方法,可精确得出电网电压故障信号、正序分量幅值、相位角。电网电压故障信号送给变桨距执行机构,最大限度地调节桨距角,屏蔽部分输入功率,提高系统低电压穿越能力;探索直驱风电系统在电网电压跌落发生后的控制策略,并实现与正常运行模式的快速平滑切换。故障前,网侧变流器运行在单位功率因数状态,保持直流侧电压恒定;故障后运行在STATCOM模式,依据检测环节所提供的电网电压正序分量幅值和相位角来决定变流器所发无功电流的量值,为电网提供动态无功支持。基于超级电容器的双向DC/DC变换器作为直流侧保护电路,来快速维持直流侧电压稳定。     

Transient stability study of the large synchronous motors starting and operating for the isolated integrated steel-making facility

This paper presents the influence of the large motor starting and the large rolling mill operation on the isolated integrated steel cogeneration facility by executing the transient stability analysis. The system configuration of the steel facility is introduced first. Furthermore, the proper mathematical models and the accurate parameters of the cogeneration units, excitation systems, and governor systems are investigated in detail. Both the static and dynamic load models are applied in this paper. To reduce the starting current of large motors, the conventional step-down voltage method by adjusting the suitable tap position of the autotransformer and the constant magnetic flux control method by using the variable-voltage and variable-frequency inverter are considered in the computer simulations. Also, the system voltage and frequency fluctuations due to the operation of the rolling mill are observed and investigated carefully to verify that the isolated cogeneration can be operated well and safely.