隨著自動控制技術的不斷提升，火電廠鍋爐的控制系統和安全保護也日趨完善，除了DCS系統外，FSSS已經成為火電廠的標準配置系統，在爐膛安全保護上起了關鍵的作用。 　　在火電廠配置FSSS系統以后，也產生了新的問題。火電廠煤粉爐的給粉系統成為自動化程度最低的薄弱環節。目前只是使用了變頻調速系統，甚至有的還在使用液力耦合裝置。在實際使用過程中，因為給粉機變頻跳閘引起FSSS的MFT動作或誤動作，給正常生產和安全帶來很大的隱患。這些事故給火電廠造成了很大的經濟損失，也成為火電廠安全事故的高發區。如何采用一套高效的爐膛安全給粉系統（SGS）成為電廠的首要選擇。SGS也是在這種需求推動下，由國臣公司開發而成，在部分電廠使用中，收到明顯效果。該系統的使用，從根本上解決了給粉機的跳閘問題，不僅避免了給粉機變頻跳閘引起的故障停爐，又避免了運行人員的違章操作或誤供粉引起的鍋爐余熱爆爐。 　　SGS的開發及生產嚴格按照電力系統爐膛安全級別要求，所有控制系統及執行元件都采用雙冗余設置，為客戶提供了安全、可靠的給粉控制系統，避免了原給粉系統依靠變頻調速帶來的安全隱患。 　　該科技成果已得到電力系統眾多知名專家鑒定，并在幾大電力集團各電廠進行推廣。 　　一、變頻器正常使用時存在的問題 　　由于國內一些工廠的電網電壓不穩定，導致變頻器在使用中產生了新的問題—變頻器低壓跳閘。低電壓通常都是短時的,對傳統的控制系統影響較小，而對變頻器控制的則會產生低壓跳閘導致電機停止，影響生產。 變頻器的低電壓主要是指中間直流回路的低電壓，一般能引起中間直流回路的低電壓的原因來自兩個方面： 　　一、來自電源輸入側的低電壓 　　正常情況下的電源電壓380V，允許誤差為-5%～+10%，經三相橋式全波整流后中間直流的電壓值為513V，個別情況下電源線電壓較小的電壓波動，也不會造成變頻器的低電壓跳閘。電源輸入側的低電壓主要是由于電網電壓的波動或主電力線切換；雷擊使電源正弦波幅值受影響。 　　二、來自負載側的低電壓 　　1，大型設備啟動和應用； 　　2，線路過載； 　　從電源輸入側和負載側來解決此問題是不現實的，我們從變頻器本身著手，采用直流支撐技術（在變頻器直流側加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力）來解決目前工廠面臨的問題。采用此技術可確保： 　　（1）、廠用交流電源低電壓時,變頻器還能正常工作。 　　（2）、備自投切換過程中確保變頻器正常工作。 　　二、技術關鍵: 　　變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究，變頻器低電壓指其中間直流回路低電壓（即逆變器輸入電壓過低）。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護功能。變頻器的逆變器件為GTR時，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅動電路輸出信號，使驅動電路和GTR全部停止工作，電動機將處于自由制動狀態。逆變器件為IGBT時，在失壓或停電后，將允許變頻器繼續工作一個短時間td，若失壓或停電時間to＜td，變頻器將平穩過度運行；若失壓或停電時間to＞td ，變頻器自我保護停止運行。一般td都在15～25ms,只要電源"晃電"較為強烈，to都在幾秒鐘以上，變頻器自我保護停止運行，使電動機停止運行。 　　解決該問題的關鍵就是如何使變頻器在瞬時低電壓時還能正常工作。我們根據業主的實際情況，采用變頻器抗晃電系統（在變頻器直流側加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力）來解決目前工廠存在的問題。 　　1、技術原理 　　1）、單臺電機工作原理圖： 　　2）、下圖是多臺電機的工作模式圖 　　多臺電機工作模式： 　　M1，M2，M3同時設計于同一控制系統中為低壓電機群的工作模式； 　　2、技術性能特點 　　結構合理可靠： 　　該系統直接向VVVF提供直流電源。和傳統的UPS相比，減少了AC/DC、DC/AC 兩次變換，硬件費用減少，可靠性提高。 　　常規UPS整流充電器與變頻器處于串聯狀態，既要對電池充電，還須向逆變器供電，可靠性低。 　　直流支撐系統不影響原來設備的全部工作狀態。 　　電動機享有變頻器的軟啟動、調速等功能，并具備短路、接地故障和過載等保護特性。 　　充電器具有穩壓、限流功能。 　　直流支撐系統的相關參數可以記錄、儲存和顯示。 　　采用方便檢修維護的模塊化結構，并聯使用。系統各回路完全獨立，檢修某回路變頻器及其控制保護電路等，不影響其他回路工作。 　　系統相關部件采用IGBT逆變功率器件和微處理器控制。 　　三、所需材料及配置 　　1、現有的設備 　　業主提供的現場條件： 　　變頻器的臺數、功率、品牌以及負載類型。 　　業主需提供的條件： 　　一路380V/60A 3P+N+PE電源. 　　被保護變頻器的狀態干節點信號被保護變頻器二次接線圖。 　　有關的工程設計條件。包括被保護變頻器盤內布置圖。 　　2、設備邏輯控制圖 　　1． 變頻器啟動；停止控制邏輯 　　根據變頻器的原理，變頻器在交流供電或直流供電正常情況下在接受到啟動接點指令后，即可投入運行。在變頻器正常運行后有一反映變頻器運行狀態的接點信號閉合。變頻器運行調速指令由DCS 或PLC 送來的4－20mA 模擬信號實現。 　　2．直流支撐系統與變頻器的邏輯配合該系統的控制邏輯 　　a. 控制單元輸入信號：變頻器運行狀態接點信號，母線電壓監測信號。 　　b. 母線電壓正常條件下直流支撐系統投入過程 　　變頻器電源端送入正常電壓，變頻器受電，內部CPU 準備運行；控制設備，DCS 或PLC 或控制繼電器送來啟動運行指令。電機按模擬控制4－20m　　A 電流決定變頻器拖動電機的運行轉速；等到系統正常運行后變頻器狀態接點閉合。 　　直流支撐系統控制單元接受到變頻器運行狀態指令后，向執行單元發出合閘指令，如果該回路的空開QF 合閘，這時該回路在熱備份狀態。本次操作結束。 　　d. 變頻器電源失電， 控制單元給執行單元一個運行信號,直流支撐系統給變頻器直流母線供電，此過程變頻器運行不間斷。 　　e. 變頻器電源供電恢復時其直流環節的電壓應立刻上升；執行單元撤出對變頻器的供電,變頻器轉為電源供電。 　　f. 母線電壓未恢復直流支撐系統給變頻器供電2分鐘。2分鐘后直流支撐系統撤出對變頻器的供電。 　　3． 系統安全性 1）直流支撐系統與變頻器組成的電機不停電系統具有可靠的系統安全性。該供電系統與變頻器是分布式結構，該供電系統應用后完全不影響原有變頻器的使用方式及性能，在母線電壓正常時該系統僅作為后備電源。這時候直流支撐系統的退出，投入不會對原變頻器產生任何影響。 2）該系統與變頻器之間有十分可靠的隔離保護設計，當一臺變頻器出現故障，不會影響其它變頻器正常運行。 3）在檢測維修時，每回路直流支撐系統均可單獨與母線分離，以便于維修。 4）HMI上備有保護變頻器母線電壓晃電、失電、充電壓實時紀錄， 運行工程師可在事后在HMI 上查詢紀錄精度在秒。 5）根據業主的需要設備可以實現四遙功能。 謝謝您的瀏覽，聯系方式：南京國臣信息自動化技術有限公司 電話：0086-2584488904 傳真：0086-2584499063 公司網址：http://www.goldencooperate.com 　 作者單位：南京國臣信息自動化技術有限公司 　 地址：南京市大光路188號　210007　 Email：hanweishui@126.com