靜止變頻器在現(xiàn)代大型抽水蓄能電站中的應(yīng)用之我見(jiàn)

郭超

[摘要]隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，人類生活的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)生了極大的變化，，電的普及給人民生活提供了很大的變化。生活中，人們擺脫了昏暗的煤油燈的時(shí)代；工業(yè)上，人們的工作變得更加便利一總之，電的使用在很大程度上促進(jìn)了人類生活的進(jìn)步。所以，為了滿足人民生產(chǎn)生活的需要，關(guān)于電的相關(guān)工程技術(shù)需要更好、更快的發(fā)展。相應(yīng)的，蓄電站的發(fā)展問(wèn)題也是相關(guān)技術(shù)人員熱切關(guān)注的問(wèn)題之一。本文主要討論了靜止變頻器在大型抽水蓄能電站的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]靜止變頻器，抽水蓄能電站，應(yīng)用，發(fā)展趨勢(shì)

[中圖分類號(hào)]TN773 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0039-02

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中，電在人類的生產(chǎn)生活中越來(lái)越普及。為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要，社會(huì)的各大電網(wǎng)也在不斷發(fā)展。其中抽水蓄能電站憑借它快速、經(jīng)濟(jì)、可靠、有效等等很多優(yōu)勢(shì)在電的行業(yè)中脫穎而出。作為亞洲最大的同種類型的蓄能電廠，廣蓄電廠的核心就是抽水蓄能機(jī)，而靜止變頻器（SFC）就是這種蓄能電站的重要組成成分。

一、靜止變頻器（SFC）的系統(tǒng)組成及其工作原理

在現(xiàn)代化的社會(huì)發(fā)展中，靜止變頻器作為大型的抽水蓄能電站的一種新型的設(shè)備，它對(duì)電業(yè)的發(fā)展有著很大的積極作用，所以為了更好的使用這種新型的基礎(chǔ)設(shè)備，就需要工作人員對(duì)它進(jìn)行一個(gè)全方位、多層次的了解。

SFC能夠廣泛應(yīng)用于發(fā)展迅速的電業(yè)中，它具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1、SFC相對(duì)于其他設(shè)備來(lái)說(shuō)，它的啟動(dòng)更加平穩(wěn)，啟動(dòng)的時(shí)間相對(duì)比較短，這就為設(shè)備的使用提供了很多便利條件；

2、SFC雖然是一種新型的設(shè)備，但是它的操作并不難，相反的，它的調(diào)整十分簡(jiǎn)單，而且這種設(shè)備也不需要過(guò)度的養(yǎng)護(hù)措施，這就為相關(guān)工作人員提供了便利；

3、SFC作為一種新型的設(shè)備，它的可靠性、安全性相對(duì)于其他功能相似的設(shè)備來(lái)說(shuō)比較高，而且工作效率也比較高，有效地保證了現(xiàn)代化的抽水蓄能電站的順利工作。

SFC在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)任何有害的沖擊，而且它能幫助整個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)工廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。工作人員要想正確的認(rèn)識(shí)這種新型的設(shè)備，首先要做的就是全面、正確的了解這種設(shè)備的組成元件。

（一）SFC的基本組成部件

SFC這種新型的蓄能電站設(shè)備主要有四個(gè)基本元件組成：功率單元、控制單元、保護(hù)單元、輔助單元，當(dāng)然，除此之外還有一些相對(duì)比較小的元件共同支持這個(gè)設(shè)備的正常工作。本文主要討論了四個(gè)基本元件的基本組成：

1、功率單元作為這種設(shè)備的基本原件之一，主要由輸入、輸出斷路器，輸入變壓器、逆變橋、直流的電抗器以及能將交流電流轉(zhuǎn)化為直流電流的整流橋，每一個(gè)部件都有明確的分工，幾者相互配合，協(xié)調(diào)工作，共同維持著整個(gè)功率單元的穩(wěn)定工作。功率單元的這些基本組成部分都有各自的基本功能：

（1）系統(tǒng)設(shè)備中的輸入變壓器、輸出變壓器能夠保證電網(wǎng)的電壓和電機(jī)的電壓有相對(duì)比較高的契合度，減少系統(tǒng)設(shè)備過(guò)程中產(chǎn)生的不利因素的影響，而且還能保證電流的安全性，這個(gè)基礎(chǔ)元件有效的保證了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。

（2）直流的平波電抗器可以有效的改善逆變器的運(yùn)作環(huán)境，對(duì)直流電的回路波紋起到一定的抑制作用。交流的輸出電抗器可以保護(hù)元件不受損壞，同時(shí)還能有效的限制電路中的短路電流。

（3）系統(tǒng)設(shè)備中的整流橋與逆變橋的每一個(gè)橋臂都是由幾個(gè)相同的晶閘管串聯(lián)形成，而且在這個(gè)部件上不需要設(shè)置保險(xiǎn)絲，降低設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的資源損耗。

此外，在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備中還有監(jiān)控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等各部件組成，監(jiān)控系統(tǒng)的PNC一般用于調(diào)節(jié)電路中的閉環(huán)調(diào)節(jié)以及管橋的基本控制，監(jiān)控系統(tǒng)中的PLC主要用于部件之間輸入、輸出的相互聯(lián)絡(luò)以及對(duì)部件故障的相關(guān)處理，有效的保障了系統(tǒng)設(shè)備的安全性。

2、控制單元主要包括負(fù)責(zé)測(cè)NSFC所需要的各種數(shù)據(jù)的測(cè)量元件，能夠控制信號(hào)的傳輸以及變換的脈沖原件，能夠控制設(shè)備的閉環(huán)調(diào)節(jié)、保護(hù)元件的PNC，專門負(fù)責(zé)處理各種故障的PLC等等，這些小部件相互配合，確保了整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行。

3、輔助單元主要包括一些確保整個(gè)設(shè)備能夠處于安全溫度的冷卻單元，確保整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而損壞。

4、保護(hù)單元主要負(fù)責(zé)保護(hù)整個(gè)設(shè)備的電氣部件，在一定程度上保障了設(shè)備的安全性、降低了設(shè)備的維修率，節(jié)省資源。

（二）SFC設(shè)備的工作原理

相關(guān)工作人員能夠熟練的掌握SFC這種新型設(shè)備的工作原理對(duì)于工作人員能夠順利的開(kāi)展工作具有非常重要的意義。

為了確保整個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)換相，所以在SFC運(yùn)行過(guò)程中主要分為低速運(yùn)行以及高速運(yùn)行這兩個(gè)階段。在設(shè)備的低速運(yùn)行階段，設(shè)備的反電動(dòng)勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，這就需要借助于電流的斷續(xù)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自然換流。在這個(gè)階段，設(shè)備的斷續(xù)換相和自然換相之間的相互轉(zhuǎn)化，能夠保證整個(gè)蓄能電站不會(huì)斷流，而且還能夠有效的保證整個(gè)設(shè)備不會(huì)受到損壞。

在設(shè)備的高速運(yùn)行的階段，系統(tǒng)部件會(huì)通過(guò)輸出變電器的作用將系統(tǒng)的電壓值上升到系統(tǒng)的額定電壓值，有利于系統(tǒng)能夠更好的進(jìn)行機(jī)組的并網(wǎng)。這個(gè)階段內(nèi)的換相主要就是利用相關(guān)設(shè)備自身產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自然換相?？梢杂行У拇_保系統(tǒng)設(shè)備的安全性。

這兩個(gè)基礎(chǔ)部件的協(xié)同合作為SFC系統(tǒng)能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)保證正常的工作。著兩種工作方式的相互變化共同組成了整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件，保證了系統(tǒng)工作的順利進(jìn)行。

在電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，它主要有兩種變頻調(diào)速的控制方式：他控式和自控式變頻調(diào)速。而SFC主要運(yùn)用了自控式的變頻調(diào)速方式，在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式中，都會(huì)按照一定的規(guī)則制度運(yùn)行，確保整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，增加系統(tǒng)的可靠性。

二、靜止變頻器的技術(shù)特點(diǎn)

靜止變頻器能夠廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的大型抽水蓄能電站主要是因?yàn)镾FC在運(yùn)行過(guò)程中主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1、完成現(xiàn)代的大型同步電動(dòng)機(jī)對(duì)于SFC來(lái)說(shuō)，相對(duì)會(huì)比較容易，而且操作簡(jiǎn)單、容易掌握，所以這種新型的設(shè)備有效的減小了相關(guān)工作人員的工作壓力，大大的提高了設(shè)備、工作人員的工作效率。

2、這種新型的設(shè)備選用了大量先進(jìn)的系統(tǒng)軟件，能夠通過(guò)極高的部件性能完成特別復(fù)雜的技術(shù)控制，大大減小了工作人員的工作壓力，降低了工作人員的出錯(cuò)率，保障系統(tǒng)安全、有限的運(yùn)行。

3、系統(tǒng)設(shè)備還可以根據(jù)發(fā)展的需求自由擴(kuò)展，以便對(duì)設(shè)備的功能控制進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟啤?/p>

4、這種新型的設(shè)備能夠在根本上有效的消除運(yùn)行中存在的安全隱患，減少了設(shè)備故障的發(fā)生。

三、廣蓄電站中SFC的運(yùn)行步驟

SFC作為一項(xiàng)新型的技術(shù)設(shè)備，加入了大量的先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，所以它的運(yùn)行機(jī)制也需要按照一定的步驟才能保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行：

1、測(cè)量轉(zhuǎn)子的初始位置；

2、脈沖的運(yùn)行；

3、自然的換相運(yùn)行；

4、設(shè)備的整步并網(wǎng)階段。

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，借助于現(xiàn)代科技的進(jìn)步，SFC有了更理想的工作性能、更高的可靠性能，而且整個(gè)設(shè)備需要的資金投入也相應(yīng)的比較低，所以，在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中SFC在電業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)中，SFC以它自身的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于大型的蓄能電站領(lǐng)域，并為大眾所接受，在現(xiàn)代的大型抽水蓄能電站設(shè)備建設(shè)中，SFC已經(jīng)成為電廠建設(shè)中不可或缺的關(guān)鍵性設(shè)備。在未來(lái)幾年的發(fā)展中，SFC將會(huì)在電業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為社會(huì)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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