專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置。
技術(shù)背景燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置不能自啟動(dòng)，必須由其它啟動(dòng)裝置拖動(dòng)到燃?xì)廨啓C(jī)自身能夠維持運(yùn)轉(zhuǎn)。 可作為燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)機(jī)的有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、膨脹透平、液壓馬達(dá)、空氣馬達(dá)等。電動(dòng)機(jī)是 目前應(yīng)用最普遍的一種啟動(dòng)方式，它有時(shí)與變頻器配套使用，不需要配備附加設(shè)備來改善扭 矩特性。目前用于燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)用的變頻器都是負(fù)載換向式電流源型(Load Commutated Inverter ——LCI)變頻器。LCI變頻器的負(fù)載為同步電動(dòng)機(jī)，晶閘管的關(guān)斷主要靠同步電動(dòng)機(jī)定子交 流反電勢自然完成，不需要強(qiáng)迫換相。同步電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都必須提供超前的功率 因數(shù)，以保證逆變器晶閘管的正常換相，同時(shí)電動(dòng)機(jī)必須有足夠的漏電感，以限制晶閘管的 di/dt。電流源型變頻器一般采用6脈波或12脈波晶閘管電流源型整流電路結(jié)構(gòu)，采用6脈波 結(jié)構(gòu)時(shí)輸入電流的諧波可達(dá)20%，采用12脈波結(jié)構(gòu)時(shí)輸入電流的諧波可降為10%，但還達(dá) 不到正EE519-1992標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的在電網(wǎng)短路電流小于20倍負(fù)載電流時(shí)總諧波電流失真小于5 %的要求，所以需要配備輸入諧波濾波器。濾波器體積龐大，且影響系統(tǒng)效率，額外增加投 資。另外濾波器的設(shè)計(jì)與電網(wǎng)參數(shù)和負(fù)載工況都有關(guān)系， 一旦參數(shù)和工況發(fā)生變化，濾波器 又得重新調(diào)整，十分不便，且影響濾波效果。諧波的電動(dòng)機(jī)附加損耗最為嚴(yán)重的是轉(zhuǎn)子銅損 耗，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是以接近基波頻率旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的，因此對(duì)于高次諧波電壓來說，轉(zhuǎn)子 總是在轉(zhuǎn)差率接近1的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子銅損耗較大。普通的電流源型變頻器輸出電流 波形和輸入電流波形極為相似，都為120°的方波，總諧波電流失真達(dá)到30%左右。為了降 低輸出諧波，也有采用輸出12脈波方案或設(shè)置輸出濾波器，輸出波形會(huì)有較大改善，但系統(tǒng) 的成本和復(fù)雜性也會(huì)大大增加。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置。 本實(shí)用新型包括發(fā)電機(jī)斷路器、輸入斷路器、多重化變壓器、變頻器、輸出隔離斷路器。 其中發(fā)電機(jī)斷路器1與發(fā)電機(jī)6相連，多重化變壓器3分別與輸入斷路器2、變頻器4相連， 輸出隔離斷路器5分別與變頻器4、發(fā)電機(jī)6相連，燃?xì)廨啓C(jī)7與發(fā)電機(jī)6相連，如圖l所示。其中變頻器4為無諧波高壓變頻器，其采用若干個(gè)低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式 實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出。電網(wǎng)電壓經(jīng)過副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單 元為三相輸入、單相輸出的交-直-交PWM電壓源型逆變器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變頻變壓的髙壓直接輸 出，供給高壓電動(dòng)機(jī)。 本實(shí)用新型的工作原理如下在燃?xì)廨啓C(jī)電站，燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)把同步發(fā)電機(jī)作為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)；在使用燃?xì)廨啓C(jī)提供 動(dòng)力的情況下，將異步電動(dòng)機(jī)作為啟動(dòng)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)作為燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，首先斷開發(fā)電機(jī)斷路器，然后接通變頻器輸入斷 路器和輸出隔離斷路器，之后控制變頻器工作，此時(shí)勵(lì)磁裝置由變頻器控制給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì) 磁，發(fā)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)慢慢旋轉(zhuǎn)升速，當(dāng)接近燃?xì)廨啓C(jī)的工作轉(zhuǎn)速 時(shí)，控制變頻器停止工作，同時(shí)停止勵(lì)磁，再斷開變頻器輸入斷路器和輸出隔離斷路器，燃 氣輪機(jī)靠自身的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)繼續(xù)升速，當(dāng)接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，再給發(fā)電機(jī)加上勵(lì)磁，在滿足并網(wǎng) 條件時(shí)，接通發(fā)電機(jī)斷路器。異步電動(dòng)機(jī)作為燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，除不需要?jiǎng)?lì)磁外，其它工作過程與同步發(fā)電機(jī)相同。本實(shí)用新型大大降低了燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)過程中由諧波引起的電機(jī)發(fā)熱、噪音和轉(zhuǎn)矩脈. 動(dòng)，且對(duì)電機(jī)沒有特殊要求，可直接采用普通同步或異步電機(jī)；且采用的完美無諧波高壓變 頻器的輸入電流諧波失真很低，其輸入的綜合因數(shù)達(dá)0.95以上。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電路連接圖。圖中l(wèi)為發(fā)電機(jī)斷路器，2為變頻器輸入斷路器，3為多重化變壓器，4為變頻器，5為 輸出隔離斷路器，6為發(fā)電機(jī)，7為燃?xì)廨啓C(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。在本實(shí)例中，變頻啟動(dòng)器4選用PH-6-6"7000(880A),多重化變壓器3選用PDM-10，輸 出隔離斷路器5選用LGDH-10，發(fā)電機(jī)6選用QFR-135-2，燃?xì)廨啓C(jī)7選用R0110，發(fā)電機(jī) 機(jī)斷路器1選用HECS。本實(shí)例的電路連接如圖2所示，6KV電網(wǎng)電壓由變頻器輸入斷路器2連接到多重化變壓 器3的原邊，6KV電壓經(jīng)過副邊多重化的隔離降壓后，由多重化變壓器3的副邊連接到變頻 器4的15個(gè)輸入端，輸出隔離斷路器5的輸入端與變頻器4的三相輸出端相連，輸出隔離斷 路器5的輸出端與發(fā)電機(jī)6的三相輸入端相連；發(fā)電機(jī)斷路器1的輸入端也與發(fā)電機(jī)6的三 相輸入端相連；燃?xì)廨啓C(jī)7直接與發(fā)電機(jī)6相連。本例中變頻器輸出電壓為6KV,每相由5個(gè)額定電壓為690V的功率單元串聯(lián)而成，輸 出相電壓為3450V，線電壓達(dá)6KV，每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電，功率 單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，實(shí)現(xiàn)多重化，以 達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。本例中的變頻，即為30脈沖的整流電路結(jié)構(gòu)，輸入電流波形 接近正弦波。
權(quán)利要求1、一種燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置，包括發(fā)電機(jī)斷路器、輸入斷路器、多重化變壓器、變頻器和輸出隔離斷路器，其特征在于發(fā)電機(jī)斷路器與發(fā)電機(jī)相連，多重化變壓器分別與輸入斷路器、變頻器相連，輸出隔離斷路器分別與變頻器、發(fā)電機(jī)相連，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置，其特征在于所述的變頻器為無諧波高壓 變頻器，其采用若干個(gè)低壓P觀變頻功率單元串聯(lián)的方式。
專利摘要一種燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)裝置屬于燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，包括發(fā)電機(jī)斷路器、輸入斷路器、多重化變壓器、變頻器、輸出隔離斷路器，其中發(fā)電機(jī)斷路器與發(fā)電機(jī)相連，多重化變壓器分別與輸入斷路器、變頻器相連，輸出隔離斷路器分別與變頻器、發(fā)電機(jī)相連，燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)電機(jī)相連。本實(shí)用新型大大降低了燃?xì)廨啓C(jī)變頻啟動(dòng)過程中由諧波引起的電機(jī)發(fā)熱、噪音和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，且對(duì)電機(jī)沒有特殊要求，可直接采用普通同步或異步電機(jī)；且采用的完美無諧波高壓變頻器的輸入電流諧波失真很低，其輸入的綜合因數(shù)達(dá)0.95以上。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201025131SQ20072001041
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者偉 宋, 楊勝群, 生德品, 旭 郭 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司