静止变频器在现代大型抽水蓄能电站中的应用之我见

郭超

[摘要]随着现代科技的不断进步，人类生活的各个领域都发生了极大的变化，，电的普及给人民生活提供了很大的变化。生活中，人们摆脱了昏暗的煤油灯的时代；工业上，人们的工作变得更加便利一总之，电的使用在很大程度上促进了人类生活的进步。所以，为了满足人民生产生活的需要，关于电的相关工程技术需要更好、更快的发展。相应的，蓄电站的发展问题也是相关技术人员热切关注的问题之一。本文主要讨论了静止变频器在大型抽水蓄能电站的应用。

[关键词]静止变频器，抽水蓄能电站，应用，发展趋势

[中图分类号]TN773 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0039-02

现代社会的发展进程中，电在人类的生产生活中越来越普及。为了适应社会的发展需要，社会的各大电网也在不断发展。其中抽水蓄能电站凭借它快速、经济、可靠、有效等等很多优势在电的行业中脱颖而出。作为亚洲最大的同种类型的蓄能电厂，广蓄电厂的核心就是抽水蓄能机，而静止变频器（SFC）就是这种蓄能电站的重要组成成分。

一、静止变频器（SFC）的系统组成及其工作原理

在现代化的社会发展中，静止变频器作为大型的抽水蓄能电站的一种新型的设备，它对电业的发展有着很大的积极作用，所以为了更好的使用这种新型的基础设备，就需要工作人员对它进行一个全方位、多层次的了解。

SFC能够广泛应用于发展迅速的电业中，它具有以下几点优势：

1、SFC相对于其他设备来说，它的启动更加平稳，启动的时间相对比较短，这就为设备的使用提供了很多便利条件；

2、SFC虽然是一种新型的设备，但是它的操作并不难，相反的，它的调整十分简单，而且这种设备也不需要过度的养护措施，这就为相关工作人员提供了便利；

3、SFC作为一种新型的设备，它的可靠性、安全性相对于其他功能相似的设备来说比较高，而且工作效率也比较高，有效地保证了现代化的抽水蓄能电站的顺利工作。

SFC在使用过程中不会对整个系统带来任何有害的冲击，而且它能帮助整个系统，整个工厂带来巨大的经济效益。工作人员要想正确的认识这种新型的设备，首先要做的就是全面、正确的了解这种设备的组成元件。

（一）SFC的基本组成部件

SFC这种新型的蓄能电站设备主要有四个基本元件组成：功率单元、控制单元、保护单元、辅助单元，当然，除此之外还有一些相对比较小的元件共同支持这个设备的正常工作。本文主要讨论了四个基本元件的基本组成：

1、功率单元作为这种设备的基本原件之一，主要由输入、输出断路器，输入变压器、逆变桥、直流的电抗器以及能将交流电流转化为直流电流的整流桥，每一个部件都有明确的分工，几者相互配合，协调工作，共同维持着整个功率单元的稳定工作。功率单元的这些基本组成部分都有各自的基本功能：

（1）系统设备中的输入变压器、输出变压器能够保证电网的电压和电机的电压有相对比较高的契合度，减少系统设备过程中产生的不利因素的影响，而且还能保证电流的安全性，这个基础元件有效的保证了整个系统设备运行的安全可靠性。

（2）直流的平波电抗器可以有效的改善逆变器的运作环境，对直流电的回路波纹起到一定的抑制作用。交流的输出电抗器可以保护元件不受损坏，同时还能有效的限制电路中的短路电流。

（3）系统设备中的整流桥与逆变桥的每一个桥臂都是由几个相同的晶闸管串联形成，而且在这个部件上不需要设置保险丝，降低设备运行过程中的资源损耗。

此外，在整个系统设备中还有监控系统、冷却系统等各部件组成，监控系统的PNC一般用于调节电路中的闭环调节以及管桥的基本控制，监控系统中的PLC主要用于部件之间输入、输出的相互联络以及对部件故障的相关处理，有效的保障了系统设备的安全性。

2、控制单元主要包括负责测NSFC所需要的各种数据的测量元件，能够控制信号的传输以及变换的脉冲原件，能够控制设备的闭环调节、保护元件的PNC，专门负责处理各种故障的PLC等等，这些小部件相互配合，确保了整个设备的安全运行。

3、辅助单元主要包括一些确保整个设备能够处于安全温度的冷却单元，确保整个系统不会因为温度过高而损坏。

4、保护单元主要负责保护整个设备的电气部件，在一定程度上保障了设备的安全性、降低了设备的维修率，节省资源。

（二）SFC设备的工作原理

相关工作人员能够熟练的掌握SFC这种新型设备的工作原理对于工作人员能够顺利的开展工作具有非常重要的意义。

为了确保整个系统在正常运行的过程中能够实现系统设备的自动换相，所以在SFC运行过程中主要分为低速运行以及高速运行这两个阶段。在设备的低速运行阶段，设备的反电动势相对来说比较小，这就需要借助于电流的断续法实现设备的自然换流。在这个阶段，设备的断续换相和自然换相之间的相互转化，能够保证整个蓄能电站不会断流，而且还能够有效的保证整个设备不会受到损坏。

在设备的高速运行的阶段，系统部件会通过输出变电器的作用将系统的电压值上升到系统的额定电压值，有利于系统能够更好的进行机组的并网。这个阶段内的换相主要就是利用相关设备自身产生的反电动势实现系统的自然换相。可以有效的确保系统设备的安全性。

这两个基础部件的协同合作为SFC系统能够在规定的范围内保证正常的工作。着两种工作方式的相互变化共同组成了整个系统的基础部件，保证了系统工作的顺利进行。

在电动机的控制系统中，它主要有两种变频调速的控制方式：他控式和自控式变频调速。而SFC主要运用了自控式的变频调速方式，在整个系统的运行方式中，都会按照一定的规则制度运行，确保整个系统安全、稳定的运行，增加系统的可靠性。

二、静止变频器的技术特点

静止变频器能够广泛应用于现代的大型抽水蓄能电站主要是因为SFC在运行过程中主要有以下几点优势：

1、完成现代的大型同步电动机对于SFC来说，相对会比较容易，而且操作简单、容易掌握，所以这种新型的设备有效的减小了相关工作人员的工作压力，大大的提高了设备、工作人员的工作效率。

2、这种新型的设备选用了大量先进的系统软件，能够通过极高的部件性能完成特别复杂的技术控制，大大减小了工作人员的工作压力，降低了工作人员的出错率，保障系统安全、有限的运行。

3、系统设备还可以根据发展的需求自由扩展，以便对设备的功能控制进行适当的完善。

4、这种新型的设备能够在根本上有效的消除运行中存在的安全隐患，减少了设备故障的发生。

三、广蓄电站中SFC的运行步骤

SFC作为一项新型的技术设备，加入了大量的先进的科学技术，所以它的运行机制也需要按照一定的步骤才能保证系统的安全运行：

1、测量转子的初始位置；

2、脉冲的运行；

3、自然的换相运行；

4、设备的整步并网阶段。

现代社会的发展进程不断加快，科学技术也在不断发展，借助于现代科技的进步，SFC有了更理想的工作性能、更高的可靠性能，而且整个设备需要的资金投入也相应的比较低，所以，在未来的社会发展中SFC在电业领域的应用将会更加广泛。

结束语

现代社会中，SFC以它自身的绝对优势广泛应用于大型的蓄能电站领域，并为大众所接受，在现代的大型抽水蓄能电站设备建设中，SFC已经成为电厂建设中不可或缺的关键性设备。在未来几年的发展中，SFC将会在电业领域发挥更大的作用，为社会带来更多的经济效益。

参考文献

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[2]陈伯时，高性能的通用变频器[J]，变频器世界，2008（5）

[3]黄春阳，变频器在抽水蓄能电站中的应用[J]变频世界，2009（4）