[实用新型]一种用于大型调相机的启动系统

说明书

本实用新型公开了一种用于大型调相机启动系统，其中，高压系统母线通过第一断路器连接调相机；调相机通过轴连接电动机；中压系统母线依次通过第二断路器和变频器连接电动机，向电动机供电。本实用新型采用由与调相机同轴的电动机驱动调相机旋转、变频器控制调节调相机并网条件，完成调相机的启动过程。

技术领域

本实用新型属于系统接线领域，具体涉及一种用于大型调相机的启动系统。

背景技术

调相机是一种特殊运行状态下的同步电机，当应用于电力系统时，能根据系统的需要，自动地在电网电压下降时增加无功输出，在电网电压上升时吸收无功功率，以维持电压，提高电力系统的稳定性，改善系统供电质量。同步电机运行于电动机状态，不带机械负载也不带原动机，只向电力系统提供或吸收无功功率。调相机用于改善电网功率因数，维持电网电压水平。

目前国网公司用于换流站的调相机，启动方式均采用变频器(SFC)启动方案。启动时，电能由电网经变频器提供给调相机，调相机在调相机的拖动下开始旋转，其旋转速度由变频器调节控制。变频器逐渐增大调相机的转速，由零转速升至给定的转速时(大于3000转/秒)，变频器退出运行，调相机惰转运行。在调相机惰转阶段，其电压、频率和与电网的相角差是无法进行调节或干预的。待同期装置检测到调相机在某时刻具备并网条件时，调相机出口断路器合闸，调相机并网带电，以电动机方式运行，向电网提供或吸收无功功率。若检测不到同期并网条件，则待变频器冷却后再次进入启动环节。这种调相机启动方式存在着以下缺点：(1)在同期并网阶段，并网条件无法进行调节或干预，随机性很大，存在着同期并网失败的可能性；(2)同期并网的窗口期非常短暂，很难捕捉同期条件；(3)用于调相机启动的变频器额定功率很大，其价格昂贵；(4)如果启动失败，需要等待变频器完全冷却后才能再次启动，启动的灵活性差；(5)如果启动失败再次启动，耗费电能，不利于节能降耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于大型调相机的启动系统，以解决目前用于大型调相机启动的缺点问题。本方案具备了主动调节或干预同期条件的功能，同期并网成功率非常高，运行灵活，为调相机的快速投运，提供了条件。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于大型调相机的启动系统，包括高压系统母线、调相机、电动机、变频器和中压系统母线；其中，高压系统母线与调相机电连接；调相机通过轴与电动机连接，并由电动机拖动调相机旋转；电动机与变频器电连接，变频器与中压系统母线电连接。

高压系统母线通过第一断路器与调相机电连接，调相机向高压系统提供或吸收无功功率。

变频器通过第二断路器与中压系统母线电连接，用于向电动机供电。

调相机与电动机同轴相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本方案提出了一个大型调相机启动系统，采用电动机起动方式，由与调相机同轴安装的电动机，拖动调相机启动并网，电动机由变频器供电。与以往的被动等待同期窗口期相比，本方案具备了主动调节或干预同期条件的功能，同期并网成功率非常高，运行灵活，为调相机的快速投运，提供了条件。电动机变频器的额定功率，也远远小于调相机变频器的额定功率，设备投资降低。具体优点如下：

1、采用电动机启动技术、用于大型调相机的启动系统，具备了主动调节或干预同期条件的功能。同期并网包括三个条件：电压幅值、频率和相角差。本方案能够主动调节或干预同期并网条件，使得调相机能够在短时间内具备并网同期条件，并网迅速，为调节电力系统的无功功率，创造了条件。

2、采用电动机启动技术、用于大型调相机的启动系统，可以降低设备投资。电动机变频器的额定功率，远远小于调相机变频器的额定功率，设备投资降低。

3、采用电动机启动技术、用于大型调相机的启动系统，避免的因启动失败而不得不进行的多次重新启动，节约运行成本。