一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，包括：旁路回路、控制回路和儲能升壓回路；廠用電輸出端通過旁路回路連接變頻器交流輸入端，變頻器連接給粉機(jī)；廠用電可通過旁路回路向變頻器供電；控制回路包括變壓器(T1)、UPS電源、熱繼電器和變頻調(diào)速控制部分；廠用電輸出端通過變壓器(T1)連接UPS電源輸入端為UPS電源充電，UPS電源輸出端通過熱繼電器連接變頻調(diào)速控制部分并為其供電，變頻調(diào)速控制部分連接變頻器控制端并控制變頻器工作；儲能升壓回路包括AC/DC模塊、儲電模塊、升壓模塊、觸發(fā)模塊和泄放回路；廠用電上電狀態(tài)下可通過AC/DC模塊為儲電模塊供電。本實(shí)用新型保證了給粉機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在發(fā)生暫態(tài)、動態(tài)或長時間電源進(jìn)線電壓升高或者降低時，均能夠正常工作。
【專利說明】
一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電壓技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多數(shù)火力發(fā)電廠的給粉機(jī)使用變頻調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)給粉機(jī)380V交流進(jìn)線電源發(fā)生瞬間失去或電壓升高、降低時，如不采取措施，變頻器立即保護(hù)停機(jī)，同時FSSS(鍋爐爐膛安全監(jiān)控)系統(tǒng)的MFT(鍋爐主燃料斷)保護(hù)功能啟動，鍋爐會因此熄火停爐，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。依據(jù)已發(fā)生的事故經(jīng)驗(yàn)以及大量的仿真計算結(jié)果，電網(wǎng)要求給粉機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生由設(shè)備外部故障或擾動引起的暫態(tài)、動態(tài)或長時間電源進(jìn)線電壓升高或者降低時，能夠可靠供電，保障供電對象的安全運(yùn)行。
[0003]目前的主要給粉機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的解決方案，主要是在給粉機(jī)變頻器的直流輸入端并聯(lián)蓄電池組。其優(yōu)點(diǎn)是接線簡單，操作方便。其缺點(diǎn)是需要專門的地點(diǎn)存放蓄電池組，且蓄電池組需要定期維護(hù)。更重要的是這種方法需要串聯(lián)大量蓄電池方可達(dá)到變頻器直流端所需電壓，每節(jié)電池充滿時的單體電壓誤差累計后很難掌控最終電壓值。此方法只能解決給粉機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)低電壓問題，對電壓過高造成的變頻調(diào)速系統(tǒng)停機(jī)故障問題無法解決。
[0004]此外，現(xiàn)有技術(shù)中，對于電壓暫降主要通過升壓電路進(jìn)行調(diào)整，常用的是BOOST升壓電路包括一個電感和兩個晶體管，晶體管的發(fā)射極通過一個二極管連接自身的集電極，晶體管和二極管組成IGBT電路。電感的第一端作為升壓電路輸入端，電感的第二端分別連接第一晶體管的發(fā)射極和第二晶體管的集電極，第一晶體管的集電極和第二晶體管的發(fā)射極分別作為升壓回路的第一輸出端和第二輸出端，晶體管的基極連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路可驅(qū)動IGBT電路通過晶體管還是通過二極管導(dǎo)通。升壓回路的第一輸出端和第二輸出端之間串聯(lián)有兩個電容器進(jìn)行過流保護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型提出的一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，包括:旁路回路、控制回路和儲能升壓回路；
[0007]廠用電輸出端通過旁路回路連接變頻器交流輸入端，變頻器連接給粉機(jī);廠用電可通過旁路回路向變頻器供電；
[0008]控制回路包括變壓器、UPS電源、熱繼電器和變頻調(diào)速控制部分;廠用電輸出端通過變壓器連接UPS電源輸入端為UPS電源充電，UPS電源輸出端通過熱繼電器連接變頻調(diào)速控制部分并為其供電，變頻調(diào)速控制部分連接變頻器控制端并控制變頻器工作；
[0009]儲能升壓回路包括AC/DC模塊、儲電模塊、升壓模塊、觸發(fā)模塊和泄放回路;廠用電輸出端連接AC/DC模塊的交流端，AC/DC模塊的直流端分別連接升壓模塊的輸入端和儲電模塊;升壓模塊輸出端通過觸發(fā)模塊連接變頻器直流端，變頻器直流端還與泄放回路連接;廠用電上電狀態(tài)下可通過AC/DC模塊為儲電模塊供電；
[0010]所述給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)對變頻器具有三種供電狀態(tài)，第一供電狀態(tài)下，廠用電電壓正常，升壓模塊和泄放回路熱備用，廠用電輸出端通過旁路回路為變頻器供電，并為儲電模塊充電；第二供電狀態(tài)下，廠用電電壓暫降或者失電，升壓模塊對儲電模塊輸出電壓進(jìn)行升壓后為變頻器供電，泄放回路熱備用;第三供電狀態(tài)下，廠用電升壓，升壓模塊熱備用，廠用電輸出端通過旁路回路為變頻器供電并通過泄放回路進(jìn)行能量泄放;觸發(fā)模塊根據(jù)變頻器直流端正負(fù)極的電壓變化控制升壓模塊工作或者熱備用，泄放回路根據(jù)變頻器直流端電壓限值進(jìn)行工作。
[0011 ]優(yōu)選地，觸發(fā)模塊包括第一二極管和第二二極管，升壓模塊第一輸出端連接第一二極管正極，第一二極管負(fù)極連接變頻器直流端正極;升壓模塊第二輸出端連接第二二極管負(fù)極，第二二極管正極連接變頻器直流端負(fù)極。
[0012]優(yōu)選地，變頻器直流端串聯(lián)有第一熔斷器，泄放回路和觸發(fā)模塊均通過第一熔斷器連接變頻器直流端，且泄放回路和觸發(fā)模塊并聯(lián)。
[0013]優(yōu)選地，觸發(fā)模塊和第一熔斷器之間串聯(lián)有接觸器。
[0014]優(yōu)選地，AC/DC模塊與儲電模塊之間串聯(lián)有第二熔斷器。
[0015]優(yōu)選地，廠用電輸出端還通過防浪涌模塊接地。
[0016]優(yōu)選地，升壓模塊采用雙BOOST升壓模塊。
[0017]優(yōu)選地，儲電模塊采用超級電容組或者直流蓄電池組或者廠用保安電源。
[0018]優(yōu)選地，泄放回路采用控制單元和泄放電阻，控制單元根據(jù)直流電路的電壓控制泄放電阻工作。
[0019]本實(shí)用新型采用旁路回路、儲能升壓回路、泄放回路和控制回路為主組成一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)。在廠用電正常時，本實(shí)用新型中，廠用電通過旁路回路為變頻器進(jìn)行正常供電，并為儲能升壓回路中的儲電模塊充電；在廠用電電壓暫降或者失電時，儲電模塊的電量通過升壓模塊升至正常電壓后為變頻器供電；在廠用電暫升時，本實(shí)用新型中，變頻器直流端通過泄放回路進(jìn)行電能量泄放，從而保證變頻器正常工作。
[0020]本實(shí)用新型中，還設(shè)置UPS電源，UPS電源通過廠用電充電后再為變頻調(diào)速控制部分供電。通過UPS電壓的緩沖，可避免廠用電的暫升或者暫降對變頻調(diào)速控制部分的不利影響。
[0021]本實(shí)用新型提供的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)保證了給粉機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在發(fā)生暫態(tài)、動態(tài)或長時間電源進(jìn)線電壓升高或者降低時，均能夠正常工作?？蓪?shí)現(xiàn)在0%-180%的額定電壓輸入范圍內(nèi)，保證變頻調(diào)速系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型提出的一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照圖1，本實(shí)用新型提出的一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，包括:旁路回路、控制回路、儲能升壓回路。
[0024]廠用電輸出端通過旁路回路連接變頻器交流輸入端，變頻器連接給粉機(jī)。廠用電電壓正常情況下可通過旁路回路向變頻器供電。本實(shí)施方式中，廠用電輸出端串聯(lián)有第一開關(guān)Ql，旁路回路上設(shè)有第二開關(guān)Q2，通過第一開關(guān)Ql可控制廠用電的輸出，通過第二開關(guān)Q2可控制旁路回路的通斷。
[0025]控制回路包括變壓器TUUPS電源、FR熱繼電器和變頻調(diào)速控制部分。廠用電輸出端通過變壓器Tl連接UPS電源輸入端為UPS電源充電，UPS電源輸出端通過FR熱繼電器連接變頻調(diào)速控制部分并為其供電，變頻調(diào)速控制部分連接變頻器控制端并控制變頻器工作。
[0026]本實(shí)施方式中，UPS電源與熱繼電器之間串聯(lián)有第三開關(guān)Q3，關(guān)閉第一開關(guān)Ql和第三開關(guān)Q3后，廠用電為UPS電源充電，變頻調(diào)速控制部分由UPS電源供電，并通過熱繼電器FR后受電運(yùn)行。本實(shí)施方式中，變頻調(diào)速控制部分由UPS電源供電，避免了廠用電暫升暫降的影響，有利于變頻調(diào)速控制部分工作的穩(wěn)定。
[0027]儲能升壓回路包括AC/DC模塊、儲電模塊、升壓模塊、觸發(fā)模塊和泄放回路。廠用電輸出端連接AC/DC模塊的交流端，AC/DC模塊的直流端分別連接升壓模塊的輸入端和儲電模塊，廠用電上電狀態(tài)下可通過AC/DC模塊為儲電模塊供電。具體地，AC/DC模塊與儲電模塊之間串聯(lián)有第四開關(guān)Q4，以便對儲電模塊的充放電進(jìn)行控制。本實(shí)施方式中，AC/DC模塊與儲電模塊之間串聯(lián)有第二熔斷器FU2，以便對儲電模塊進(jìn)行充電保護(hù)。儲電模塊采用超級電容組或者直流蓄電池組或者廠用保安電源。
[0028]本實(shí)施方式中，AC/DC模塊的兩個輸出端之間串聯(lián)第一電容Cl以便進(jìn)行隔流保護(hù)。
[0029]升壓模塊輸出端通過觸發(fā)模塊連接變頻器直流端，具體地，觸發(fā)模塊包括第一二極管VDl+和第二二極管VD1-，升壓模塊第一輸出端連接第一二極管VDl+正極，第一二極管VDl+負(fù)極連接變頻器直流端正極;升壓模塊第二輸出端連接第二二極管VDl-負(fù)極，第二二極管VDl-正極連接變頻器直流端負(fù)極。
[0030]本實(shí)施方式中，變頻器直流端還與泄放回路連接，廠用電的持續(xù)高電壓通過并聯(lián)在變頻器直流端的泄放回路進(jìn)行能量泄放，可保證電源進(jìn)線電壓升高時變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠正常可靠工作。
[0031]本實(shí)施方式中，給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)對變頻器具有三種供電狀態(tài)。第一供電狀態(tài)下，廠用電電壓正常，廠用電通過AC/DC模塊和第二熔斷器FU2給儲電模塊充電。本實(shí)施方式中，儲電模塊采用超級電容組，如此，充電電壓DC236V，遠(yuǎn)低于變頻器直流端電壓DC510V，有利于用較少的儲能設(shè)備來保障系統(tǒng)工作，也提高了設(shè)備的安全性。廠用電電壓正常狀態(tài)下，關(guān)閉第一開關(guān)Ql和第二開關(guān)Q2，廠用電通過旁路回路為變頻器交流端供電，此時，變頻器直流端電壓限值正常，其直流端正極電壓DC+較高，其直流端負(fù)極電壓DC-較低，如此，第一二極管VDl+和第二二極管VDl-截止，升壓模塊熱備用不工作，且由于直流端正極電壓DC+和負(fù)極電壓DC-正常，泄放回路不會被觸發(fā)，也處于熱備用狀態(tài)。
[0032]第二供電狀態(tài)下，廠用電電壓暫降或者失電，具體地，當(dāng)廠用電額定電壓降低至90%額定值以下直至斷電時，變頻器交流端供電異常導(dǎo)致其直流端負(fù)極電壓DC-高于其直流端正極電壓DC+，從而第一二極管VDl+和第二二極管VDl-導(dǎo)通，升壓模塊工作，如此，升壓模塊對儲電模塊輸出電壓進(jìn)行升壓至90%直流額定值后為變頻器供電，泄放回路熱備用。本實(shí)施方式中，變頻器直流端串聯(lián)有第一熔斷器，觸發(fā)模塊和第一熔斷器FUl之間串聯(lián)有KM接觸器。泄放回路和觸發(fā)模塊均通過第一熔斷器連接變頻器直流端，且泄放回路和觸發(fā)模塊并聯(lián)。本實(shí)施方式中，第一二極管VDl+和第二二極管VDl-配合形成防反二極管，可防止電流反向，升壓模塊通過KM接觸器、防反二極管VDl和第一熔斷器FUl給變頻器直流端持續(xù)供電，可保證變頻器主電路正常工作。
[0033]本實(shí)施方式中，升壓模塊采用雙BOOST升壓模塊，雙BOOST升壓模塊包括兩個BOOST升壓電路，兩個BOOST升壓電路的輸入端并聯(lián)作為雙BOOST升壓模塊的輸入端，兩個BOOST升壓電路的第一輸出端并聯(lián)作為雙BOOST升壓模塊的第一輸出端，兩個BOOST升壓電路的第二輸出端并聯(lián)作為雙BOOST升壓模塊的第二輸出端。
[0034]第三供電狀態(tài)下，廠用電升壓，廠用電輸出端通過旁路回路為變頻器供電并通過泄放回路進(jìn)行能量泄放從而保證變頻器正常工作，由于變頻器直流端正極直流端電壓限值高于其直流端負(fù)極直流端電壓限值，故而觸發(fā)模塊截止，升壓模塊熱備用。泄放回路采用控制單元和泄放電阻，當(dāng)直流電路的電壓增高到預(yù)設(shè)限值時，控制單元開關(guān)接通，泄放電阻工作。
[0035]本實(shí)施方式中，廠用電輸出端還通過SPD防浪涌模塊接地，以便廠用電出現(xiàn)短時超高浪涌電壓時，通過sro防浪涌模塊進(jìn)行短時泄放電，保證系統(tǒng)工作安全。
[0036]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，包括:旁路回路、控制回路和儲能升壓回路； 廠用電輸出端通過旁路回路連接變頻器交流輸入端，變頻器連接給粉機(jī);廠用電可通過旁路回路向變頻器供電； 控制回路包括變壓器(Tl)、UPS電源、熱繼電器和變頻調(diào)速控制部分;廠用電輸出端通過變壓器(Tl)連接UPS電源輸入端為UPS電源充電，UPS電源輸出端通過熱繼電器連接變頻調(diào)速控制部分并為其供電，變頻調(diào)速控制部分連接變頻器控制端并控制變頻器工作； 儲能升壓回路包括AC/DC模塊、儲電模塊、升壓模塊、觸發(fā)模塊和泄放回路;廠用電輸出端連接AC/DC模塊的交流端，AC/DC模塊的直流端分別連接升壓模塊的輸入端和儲電模塊；升壓模塊輸出端通過觸發(fā)模塊連接變頻器直流端，變頻器直流端還與泄放回路連接;廠用電上電狀態(tài)下可通過AC/DC模塊為儲電模塊供電； 所述給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)對變頻器具有三種供電狀態(tài)，第一供電狀態(tài)下，廠用電電壓正常，升壓模塊和泄放回路熱備用，廠用電輸出端通過旁路回路為變頻器供電，并為儲電模塊充電；第二供電狀態(tài)下，廠用電電壓暫降或者失電，升壓模塊對儲電模塊輸出電壓進(jìn)行升壓后為變頻器供電，泄放回路熱備用;第三供電狀態(tài)下，廠用電升壓，升壓模塊熱備用，廠用電輸出端通過旁路回路為變頻器供電并通過泄放回路進(jìn)行能量泄放;觸發(fā)模塊根據(jù)變頻器直流端正負(fù)極的電壓變化控制升壓模塊工作或者熱備用，泄放回路根據(jù)變頻器直流端電壓限值進(jìn)行工作。2.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，觸發(fā)模塊包括第一二極管(VDl+)和第二二極管(VD1-)，升壓模塊第一輸出端連接第一二極管(VDl+)正極，第一二極管(VD1+)負(fù)極連接變頻器直流端正極;升壓模塊第二輸出端連接第二二極管(VD 1-)負(fù)極，第二二極管(VD1-)正極連接變頻器直流端負(fù)極。3.如權(quán)利要求2所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，變頻器直流端串聯(lián)有第一熔斷器(FUl)，泄放回路和觸發(fā)模塊均通過第一熔斷器(FUl)連接變頻器直流端，且泄放回路和觸發(fā)模塊并聯(lián)。4.如權(quán)利要求3所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，觸發(fā)模塊和第一熔斷器(FUl)之間串聯(lián)有接觸器。5.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，AC/DC模塊與儲電模塊之間串聯(lián)有第二熔斷器。6.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，廠用電輸出端還通過防浪涌模塊接地。7.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，升壓模塊采用雙BOOST升壓模塊。8.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，儲電模塊采用超級電容組或者直流蓄電池組或者廠用保安電源。9.如權(quán)利要求1所述的給粉機(jī)抗電壓擾動電源系統(tǒng)，其特征在于，泄放回路采用控制單元和泄放電阻，控制單元根據(jù)直流電路的電壓控制泄放電阻工作。
【文檔編號】H02H9/04GK205725140SQ201620429130
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】李剛, 殷駿, 張 浩, 姚琦, 程琦, 謝芝東
【申請人】安徽立卓智能電網(wǎng)科技有限公司