[发明专利]汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法及启动方法

说明书

本发明公开了一种汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法及启动方法。本发明针对机组深度调峰时汽动给水泵的运行问题，提出了在小汽轮机侧增加无氰镀银碳刷双馈电动机以及接入厂用电系统的方法，并提出了一种双馈电机的启动方法，其可以根据厂用电系统电压、频率和双馈电机的电压、频率选择并网时刻，保证冲击过程极小。本发明提出的一种汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法及启动方法，改造工程量小，可以实现机组深度调峰时，小汽轮机高效运行，可以减少厂用电无功的消耗，降低厂用电率，本发明方法可以使双馈电机并网即进入双馈状态运行，冲击小，结构简单可靠。

技术领域

本发明属于火力发电厂厂用电设计技术领域，具体涉及一种汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法及启动方法。

背景技术

目前，随着新能源大规模并网，电网为了消纳这些新能源，火电机组经常处于深度调峰方式运行，即晚间低负荷时段，机组负荷常常需要低于50％负荷运行。低负荷运行状态，汽动给水泵的小汽轮机的调节难度随之加大，严重影响锅炉给水系统的安全。同时，低负荷运行时，汽动给水泵低于额定转速运行，导致效率下降较多，厂用电率增加，对机组的经济运行也不利。

根据文献《绕线电机启动状态到双馈状态过渡过程的研究》，典型的双馈电机的启动方法有定子侧工频启动和转子变频启动两种。其中，定子侧工频启动方法为，转子侧短接，然后定子侧并入电网，这种启动方法冲击较大，启动冲击电流会导致高压厂用母线电压大幅下降；转子变频启动方法为，转子侧接入低频电源启动，定子绕组短接，这种启动方法无法带负荷启动，很容易导致切换后牵入失败。文献《绕线电机启动状态到双馈状态过渡过程的研究》提出了定子工频软启动方法，虽然可以解决常规定子侧工频启动方法冲击电流大的问题，但该方法是需要增加软启动器，同时双馈电机仍然需要经历启动状态到双馈状态的切换过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法及启动方法，可以使双馈电机并网即进入双馈状态运行，不会对厂用电有冲击，同时双馈电机的转子绕组和定子绕组均不需要短接开关，结构简单，可以提高双馈电机的可靠性。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案来实现：

汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的方法，该方法在原汽动给水泵系统小汽轮机侧增加一台双馈电动机，其与原小汽轮机同轴连接，在高压厂用母线的一个备用间隔接入一台移相变压器，移相变压器低压侧经过断路器接入变流器，再接入双馈电机的转子绕组，在移相变压器高压侧接入两组并联的开关，其中一组开关直接接入双馈电机的定子绕组，另一组开关通过电阻接入双馈电机的定子绕组。

本发明进一步的改进在于，所述开关通过电阻接入双馈电机的定子绕组，电阻阻值接近双馈电机的启动阻抗。

本发明进一步的改进在于，所述双馈电动机采用无氰镀银碳刷；

所述双馈电动机配置差动保护，差动保护的电流取自双馈电机机端电流互感器CT1和中性点电流互感器CT3，差动保护动作于跳开备用间隔开关Q1。

本发明进一步的改进在于，所述移相变压器配置过流保护，采用频率不敏感算法，过流保护的电流取自移相变压器高压侧电流互感器CT2，过流保护动作于跳开备用间隔开关Q1。

本发明进一步的改进在于，小汽轮机增加逆功率保护，逆功率保护动作于增加小汽轮机出力；

移相变压器二次侧电压为690V。

一种汽动给水泵改造为双馈电机驱动给水泵的启动方法，包括：

1)小汽轮机拖动给水泵至额定转速附近，给水泵进入正常工作状态；

2)控制器测量得到给水泵的转速为n₁转/min；

3)控制器控制备用间隔断路器Q1闭合，开关K3闭合；