静态变频启动装置在燃气电厂的应用

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静态变频启动装置在燃气电厂的应用

作者：王成龙

来源：《企业技术开发·中旬刊》2013年第06期

摘要：近年来，随着我国加对大天然气等清洁能源的利用以及电力调峰的需要，一批蒸

汽-燃气联合循环机组相继在各地投入建设。燃气轮机在起动、高盘冷却、水洗等过程中，其驱动力矩由同步发电机作为电动机运行来提供。燃气电厂的静态变频装置是非常重要的电气系统，燃机在启动初期依靠静态变频装置控制燃气轮机启动至自保持速度。文章介绍静态变频启动装置的工作原理、启动、停止、运行注意事项，以及保护配置情况，为相关技术人员提供借鉴。

关键词：静态变频；燃气电厂；应用；保护

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0115-02

在燃机启动初期，燃烧的气体所产生的能量无法使燃机达到启动，为了使机组开始旋转，采用静态变频启动装置（SFC）使发电机变为同步电动机进行使用，从而使机组启动。当燃机转速到2 100 rpm左右时，燃机可以通过燃料的燃烧实现自保持转速，此时SFC可以逐步的退出。SFC向发电机定子通入可变电压和频率的电流，同时由励磁装置向转子通入励磁电流，将发电机变为同步电动机使用。

1 SFC系统概述

1.1 工作原理

SFC装置的主要组成部分有整流器（Converter）、谐波滤波器（Harmonic Filter）、逆变器（Inverter）、SFC 变压器（SFC transformer）、DC电抗器（DCL）以及控制系统等组成。

整流器（Converter）的主要作用是通过三相六脉波全控可控硅整流桥，将输入整流器的三相AC电压转变成输出整流器的可变的DC电压。谐波滤波器（Harmonic Filter）由电容器、电抗器、保险丝、线路断路器和附件组成，其作用是防止静态变频装置倒送高次谐波到6 kV系统。谐波滤波器的投退对静态变频装置系统的运行没有影响，仅对6 kV厂用电系统有影响。逆变器（Inverter）与整流器一样，只是相反，输入的是DC电压，输出的是幅值和频率变化的AC电压，正是由于这个交流电源可变才最终使发电机的转速能够被控制。SFC变压器（SFC transformer）通过将输入的6 kV电压转变为适合整流器的输入电压。DC电抗器（DCL）的主要作用是平波直流电流。电压可变的直流电通过逆变器后变为频率可变的交流电，最终输入到发电机定子绕组中，启动励磁系统与此同时加直流励磁到发电机转子。定子回路中是频率可变的交流电，转子回路中是直流电，发电机变为同步电动机。通过SFC装置控制输出频率来控

制发电机的转速。