矿用AC10.5KV-500KW逆功率吸收装置|升降机逆功率消耗

矿用AC10.5KV-500KW逆功率吸收装置|升降机逆功率消耗

本方案的控制目标是：自备电厂在脱离大电网支持的情况下，吸收由于提升机提升货物下降过程中的母线能量回馈，避免机组逆功停机，使自备电站能够安全稳定运行，提高机组设备的寿命。并可自动完成发电机带载能力测试。

对于发电-用电系统而言，当出现用电负荷反向馈能时，首先由发电机进行吸收，其响应速度较快，但由于发电机的机械惯量及调节能力有限，只能承受发电机额定功率的10%，且时间不得**过3s，当系统检测到出现逆功时，将主动开启防逆功负载用来吸母线多余的能量，动作响应时间小于0.5s。从而避免逆功造成的发电机故障停机。

发电机带载测试按照国标规定流程设计，在此不再累述。

系统概述

电负荷平衡系统原理框图如图所示。系统包括内置于发电机高压出线柜的功率信号采器3个、电力负荷调配单元、系统上位机等，个体功能如下。

1.3.1防逆功监测装置用于实时采集发电机组输出电压、电流、频率、相位等信息，并发送到电力负荷调配单元。

1.3.2电力负荷调配单元由功率分析控制单元、负载控制单元、负载单元等组成。电力负荷调配单元是整个系统的控制中心，其作用是根据信号采集器发回的数据决定投切功率和时机。

1）防逆功控制单元，其根据发电机的功率流向和大小进行运算判断，当判断逆功事件发生时，根据逆功率大小与预设值，将所需的加载负荷发送至负荷控制单元，以便负荷控制单元准确投切相应的档位到电力负荷单元，以电力负荷单元吸收母线的多余功率，实现防止发电机逆功。

2）负荷控制单元，具有手动控制功能，并可接收防逆功控制单元或上位机加载控制指令，并做出加载动作，主要由控制器，功率采集器与加载开关以及负载保护模块等组成。

3）电力负荷单元以大功率阻性负载为主体，分为多个档位50、50、100、200、400kW在不**过其容量的情况下可以组合出多种功率档位，其单个档位容量（分辨率）不**过单台发电机可承受的逆功吸收能力。

1.3.3系统上位机，其用于设置和显示逆功率阈值以及发电机带载测试等诸多参数。

1.4 控制策略

工作模式1：系统主要用于起重设备工作时，在提升的货物下落时的回馈能量吸收：

设备启动控制策略如下：

1）发电机带载测试模式：

a．自动发电机检测模式：将系统设置为发电机带载检测试模式，通过本地面板设置为远程控制模式，通过上位机对发电机进行智能带载测试。

b．手动发电机检测模式：将系统设置为发电机带载检测试模式，通过本地面板设置为本地控制模式，手动模式投切相应档位，并通过本地仪表，对发电机带载能力进行测试验证。

2）在线实时防逆功率模式：

a. 将系统设置为在线实时防逆功率模式，通过人机界面可进行逆功阈值设置，单位为1kW~180kW。功率信号采集单元实时采集升降机的输出功率和功率流向，并实时将采集到的信息发送至电力负荷调配单元，当检测功率**过设置阈值时，逆功率事件发生。

b.当检测到逆功率事件发生时，系统会根据逆功大小调配相应负载档位进行功率吸收，吸收功率可设置为进位或舍位。进位时，不足10kW按10kW加载，足10kW不足20kW按20kW加载。舍位时，不足10kW不加载，**过10kW不足20kW按10kW加载，其他功率依此计算。

c.待检测到逆功回馈减小后，系统根据预设阈值减小负载档位，保证发电机在不逆功的情况下，尽量降低发电机出功。

d.待检测到逆功回馈停止后，负载档位全部脱载，待机，并实时监测发电机的逆功率事件。

1.5 电力负荷调配单元设计

1.5.1电力负荷调配单元是电负荷平衡系统的可控负荷，设计容量为500kW阻性负载，分辨率为10kW。

1.5.2电力负荷调配单元采用1台我公司*的集装箱式10.5kV负载柜，以50kW为分辨率，容量为50、50、100、200、400kW，共5个档位。

1.5.3电力负荷调配单元采用强制风冷方式对功耗元件进行冷却。

1.5.4电力负荷调配单元采用通讯方式与发电机出线柜内的功率信号采集模块进行连接，通讯接口为RS485。

1.5.5电力负荷调配单元与上位机PC的连接方式为RS485。

1.5.6负载柜内均采用性能优异或品牌的器件，具体技术参数如下：