ICS 27.100
F 23
备案号：57200-2017
DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T 1648 — 2016
发电厂及变电站辅机变频器 高低电压穿越技术规范
TeChniCaI SPeCifiCatiOlI Of high and IOW VOItage ride through for inverter in POWer PIant and SUbStatiOn
2016-12-05 发布
2017-05-01 实施
国家能源局发布
目 次
附录A （资料性附录）短时断电后转速跟踪再启动控制方式.................................
本标准按照GBΛΓ 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草， 本标准由中国电力企业联合会提出O
本标准由全国电网运行与控制标准化技术委员会(SAC/TC446)归口。
本标准主要起草单位：国家电网公司国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院、中国南方电 网电力调度控制中心、神华国华电力研究院技术中心、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国电 南瑞科技股份有限公司、深圳市汇川技术股份有限公司、深圳市英威腾电气股份有限公司等。
本标准主要起草人：于钊、濮钧、李明节、庄伟、许涛、张剑云、常青、王超、何凤军、叶俭、 贺静波、施秀萍、刘洪涛、杨文超、陈训、孙玉军、邵广惠、贾京华、齐军、汤伟、周成、霍承祥、 陶向宇、夏潮、王官宏、吴涛、肖洋、陈强、李华强、徐明宇、吴跨宇、丁凯、柏子平、刘兵、 陈文波、李涛永.
本标准首次发布。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二 条一号，IOO761)。
发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范
本标准规定了发电厂一次风机、给煤机等发电匚—类辅机变频器、变电站主变压器冷却风机变频 器以及换流站阀冷却设备变频器高低电压穿越能力、技术措施及试验要求。
本标准适用于新建发电厂和変电站中的辅机变频器。对于现有变频器，可通过参数优化达到本标 准要求的，应优先选择参数优化方法。对于经过安全性和经济性评估后确实需要改造的，应按本标准 的技术要求进行改造。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB仃12325电能质量供电电压偏差
廳枣量
电能质量暂态过电压和瞬态过电压 风电场接入电力系统技术规定 电网运行准则
电压波动和闪变
GB/T 12326
GB/T 18481
GB/T 19963
GB/T31464
DL/T 684大型发鸟机变压器继电保护整定计算导则
DL 755电力系统安全稳定导则
DL/T 838发电企业设备检修导则
DL/T 5153—2014火力发电厂厂用电设计技术规定
∖⅛∖
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 ∖. X. 丿/ /
发电厂一类辅机 the first CIaSS auxiliary in POWer PIant
发珥厂一■类辅机是短时（小于5s）中断供电将会造成机组停机或机组输出功率大幅下降，影响电 网安全运行的辅机，包括给煤机、给粉机、空气预热器、空冷岛冷却风机等。
变频器高低压穿越 high and IOW VOItage ride through Of inverter
当外部故障或扰动引起辅机变频器电源进线电压瞬时、短时或长时间升高或降低时，在规定的电 压变动范围和时间间隔内，变频器应釆用可靠工作方式，保障供电对象的安全运行。
3.3
变频器瞬时低电压穿越区 instantaneous Sag ride through duration Of inverter
变频器电源进线电压幅值小于额定电压，且大于或等于20%额定电压值，持续时间不大于0.5s的 电压及时间区域（见图1）。当外部故障或扰动引起变频器电源进线电压跌落到该区域内时，变频器应 可靠供电，保障供电对象的安全运行*
时间（覇
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0.0 0.1 0,5 1.0 5.0 10.0 100.0 | |||
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IUU 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 |
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短时低电压穿越区 | |||
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瞬时低电压穿越区_____ | |||
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图1发电厂及变电站辅机变频器低电压穿越区 | |||
3.4
变频器短时低电压穿越区 InOnlentary Sag ride through duration Of InVerter
变频器电源进线电压幅值小于额定电压羔且大于或等于60%额定电压，持续时间不大于5s的电承 及时间区域（见图1）。当外部故障或扰动引起变频器电源进线电压跌落到该区域内时，变频器应可靠 供电，保障供电对象的安全运行。
3.5
变频器持续低电压穿越区 SlIStaiDed Sag ride through duration Of inverter
变频器电源进线电压幅值小于额定电压,且大于或筹于90%额定电压，持续时间5s以上的电压及 时间区域（见图LX当变频器电源进线电压跌落到该区域内时，变频器应可靠供电，保障供电对象的 安全运行。
4.1基本原则
4.1.1对于电网中的主力发电厂、枢纽变电站及换流站，其辅机变频器的技术条件应按本标准执行， 以确保不因变频器故障而引发电网严重事故。
4.1.2对于现有变频器,可通过参数优化达到本标准要求的，应优先选择参数优化的方法。
4.1.3对于新建的厂站，其辅机变频器应按本标准的技未要求进行设计选型、试验调试。
4.1.4在变频器改造中，应兼顾安全性和经济性。
4.1.5发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越能力应符合GBTT 31464中对发电厂及变电站设备的规 定，能够抵御外部系统故障引起的电压扰动。
4.1.6发电厂一类辅机变频器的低电压穿越能力应满足DL/T 5153—2014申第9.6'节和第9.7节关于电 动机低电压保护的要求。
4.1.7发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越能力应满足DL 755中电力系统全停后恢复的要求以及 第三级安全稳定标准。
4.1.8变电站主変压器冷却风机变频器应满足本标准提出'的持续高低电压穿越区的要求？宜满足本标 准提出的瞬时高低电压穿越区和短时低电压穿越区的要求，对不满足瞬时高低电压穿越区和短时低电 压穿越区要求的，应采用短时断电再自动启动的方式，确保主变压器不跳闸。
4.1.9发电厂一类辅机变频器的高低电压保护动作定值应符合DL/T 684的规定。
4.1.10已投产发电厂及变电站应评估辅机变频器高低电压穿越失败引起的机组负荷大幅波动以及跳机 风险，并明确辅机变频器的改造范围。新投产辅机变频器选型、已投产辅机变频器改造时，都应选用 通过变频器高低电压穿越型式试验或入网检测的产品。
4.1.11为保证变频器高低压穿越过程的无扰动，变频器控制电源部分宜采用双电源，一路可从変頻器 工作电源直接取电，另一路控制电源应由UPS或直流统一供电，由UPS供电时掉电保持时间不小于 5min0控制电源应满足本标准提出的高低电压穿越要求。
4.1.12辅机变频器的电源开关采用交流接触器时，应防止瞬时低压脱扣。
4.2技术指标
4.2.1对于电网中重要厂站的辅机变频器，其技术指标应达到本标准要求。其他厂站的辅机变频器可 参照本标准执行。
4.2.2辅机变频器低电压穿越区指标
变频器低电压穿越区见图U当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值和持续时间在低电 压穿越区内时，变频器应能够保障供电对象的安全运行。
变频器低电压穿越区分为瞬时低电压穿越区、短时低电压穿越区、持续低电压穿越区三个区域。
持续低电压穿越区的幅值范围与GBTT 19963的规定一致。
a） 变频器瞬时低电压穿越区。变频器进线电压幅值小于额定电压，且大于或等于20%额定电 压，且持续时间rW0∙5s的区域。见图1中长虚线标注的区域。
b） 变频器短时低电压穿越区。变频器进线电压幅值小于额定电压，且大于或等于60%额定电 压，且持续时间f在O.5svr<5s的区域。见图1中短虚线标注的区域。
C）变频器持续低电压穿越区。变频器进线电压幅值小于额定电压，且大于或等于90%额定电 压，且持续时间t>5s的区域。见图1中点虚线标注的区域。
4.2.3辅机变频器高电压穿越区指标
变频器高电压穿越区见图2。当外部故障或扰动引起的变频器进线电压运行在高电压穿越区内时， 变频器应能够保障供电对象的安全运行。
变频器高电压穿越区分为瞬时高电压穿越区、持续高电压穿越区两个区域。
a） 变频器瞬时高电压穿越区。变频器进线电压幅值大于额定电压，且小于或等于1.30%额定电 压，且持续时间r≤0,5s的区域。见图2中长虚线标注的区域。
b） 变频器持续高电压穿越区。变频器进线电压幅值大于额定电压，且小于或等于110%额定电
压，且持续时间r>o.5s的区域。见图2中点虚线标注的区域。
5.1低电压穿越措施
5,1.1短时断电后转速跟踪再启动
引风机、送风机、一次风机、二次风机、给水泵、凝结水泵、空气预热器、增压风机等设备的变 频器在瞬时和短时低电压穿越区内允许功率下降，可短时中断输出保护自身设备，在电源恢复之后， 若电动机仍在运转，应跟踪电动机转速再启动。釆用此方法，应保证在低电压穿越区内，辅机运行波 动引起机组有功功率摆动幅值不大于10%~20%额定功率。给煤机、给粉机等设备的变频器应谨慎釆 用上述方法，根据设备特性整定参数，并进行现场试验验证，避免辅机运行状态波动影响机组和电网 安全稳定运行（见附录A），
5.1.2采用降转速恒磁通FT■控制方式
釆用本方法，变频器在电源电压瞬时和短时大幅度跌落期间可持续运行。釆用本方法时应考虑三 相电压瞬时和短时跌落最大幅值、跌落最长持续时间、生产过程中允许的转速降低程度和负载特性 （见附录B）。
釆用本方法时，应保证低电压穿越期间，辅机运行波动引起机组有功功率摆动幅值不大于10%〜 20%额定功率。
5.1.3外加串联交流不间断电源（UPS）
釆用本方法，应考虑谐波对电能质量的影响，以及UPS的容量限制。
5.1.4外加并联直流电源
在变频器直流母线上外加一•路直流电源（可以是防电压跌落旁路直流电源、蓄电池电源或电厂直 流保安电源），当外部扰动引起常用电源短时中断或电压降落时，由外加直流电源向变频器不间断供 电，保障一类辅机的正常运行；当常用电源恢复正常供电时，变频器切回常用电源供电。给煤机、给 粉机等设备的变频器可釆用本方法。
5.1.5适当降低頻率
在变频器瞬时和短时低电压穿越区，发电厂辅机变频器可适当降低频率，以防止变频器损伤，但 不得因降低频率导致发电机组跳机、升压站主设备停运或主设备损坏。
5.1.6应急措施
辅机变频器如不具备本标准规定的低电压穿越能力，辅机应临时采用工频电源供电，待变频器消 除缺陷后才可将其投入使用。
5.2高电压穿越措施
5.2.1低压变频器的高电压穿越措施
发电厂及变电站应选用满足瞬时和持续高电压穿越要求的低压变频器，应将变频器的过电压保护 定值整定为L3倍，延时0.5s动作。
5.2.2中压变频器的高电压穿越措施
发电厂及变电站应选用满足瞬时和持续高电压穿越要求的中压变频器，并应将变频器的过电压保 护定值整定为1.3倍，延时O.5s动作。当中压变频器不能满足瞬时和持续高电压穿越要求时，可根据 辅机特性，经过现场参数整定、现场试验验证后，釆用短时断电后转速跟踪再启动措施。
辅机变频器如不具备本标准规定的高电压穿越能力，辅机应采用工频电源供电，待变频器消除缺 陷后才可将其投入使用。/
5.3其他措施
发电厂及变电站应采用本标准中的高低电压穿越措施，也可采用其他经过型式试验或入网检测认 证的高低电压穿越措施。
6.1基本要求
6.1.1变频器高、4 准规定的发电厂及3 高、低电压穿越能J 6.1.2测试结果应并 6,1.3测试工作应卞 现场测试方案报试驸 6.1.4通过型式试马
汪穿越能力应通过型式试验、入网检测试验以及现场交接试验进行确认。本标 站辅机变频器在投运、改造时，发电厂及变电站需向电力调度机构提供变频器 诙报告。
:标准提出的要求,
并满足GB/T 12325
力调度机构认可的有资质的测试机构完成,
GB/T 12326 和 GB/T 18481 的要求。
m成，测试机构应在现场测试前一周将
区的电力调度机构备案。
的性能。型式试验的产 型式试验在新产品定型 装置性能时也应进行型
入网检测试验全面检验装置的设计、材料和制造等方面是否满足本标准规定 应是通过出厂试验的合格产品，型式试验的全部项目应在同一装置上进行。
'出时进行。在生产中当装置的结构、材料或工艺有改变，且其改变可能影响 、试验，此时可只进行与这些改变有关的试验项，目。型式试验应由具有资质的
第三方承担。 ％ '•，.、 /
6.1.5装置在现场投运前应进行现场交接试验”试验目的是检验装置在运输和安装中是否受到损伤， 检验装置的功能、性能是否满京规西要金？检验装置的整定参数是否与负载特性协调一致。
6.2试验报告要求
6.2.1测试结果应以测试报告的形式确认。测试报告应明确与试验相关的所有信息，如负载条件、试 验接线等。测试报告应包含制造厂提供的功能说明及相关定值的定义，以及参数整定值及整定说明。
6.2.2测试报告内容应包括以下试验项目：
a） 外部电源电压暂降和突升时变频器穿越能力测试。
b） 变频器高低电压穿越装置与锅炉保护系统，变电站、换流站保护系统的连锁测试。
C）变频器高低电压穿越装置内部故障时低电压穿越闭锁测试。
（资料性附录）
短时断电后转速跟踪再启动控制方式
A.1应用范围
风机、水泵等大惯性辅机变频器。
A.2具体措施
当电源电压降低时，变频器将停止输出但不跳闸，这时电动机处于自由制动状态，转速逐渐降 低，若在低电压穿越区域内电源电压恢复正常，变频器将按照“跟踪转速再启动”方式再启动（"跟踪 转速再启动"方式即变频器根据停电前的工作频率和停电时间、电动机的自由制动特性估算出跟踪频 率，电源恢复时，从估算的跟踪频率开始工作，可以使衔接过程较为平稳），从而躲过电源电压的瞬间 波动；若电源电压未恢复正常，变频器可跳闸停车。变频器再启动次数可以为多次。
当故障类型为瞬时性时，母线电压一般降低一次，而永久性故障时，由于重合闸后故障仍然存 在，造成母线电压再次下降，因此变频器再启动的时间应能够躲过永久性故障时的电压波动时间。应 结合变频器供电对象的具体情况和继电保护的整定值进行分析，设置最佳的“等待时间”，使变频器能 恰好躲过母线低压波动的时间，并在最佳时间再启动，最大限度发挥再启动的作用，提高供电安全水 平。“等待时间"一般为0.1s〜10s。
对于变频器来说，设置再启动功能后，当电源电压降低时，变频器停止输出但不跳闸，此时电动 机处于自由制动状态，转速逐渐降低，转速下降程度与电动机所带负载和自身阻尼系数的大小密切相 关，应根据实际的电动机参数和负载情况绘出，根据具体生产情况给出变频器停止输出、电动机转速 下降时可以接受的最低转速，从而计算相/的时间，选择最佳的再启动设置时间，使变频器再启动功 能发挥最大作用。
A.3安全措施
控制电源部分应由可靠的UPS供电。
A.4安全风险点
给粉机等负载较重、自身转动惯量较低的变频器再启动时间定值躲不开锅炉熄火到MFT实际动作 延时的情况下，会影响机组安全运行.
(资料性附录) 釆用降转速恒磁通“控制方式
E.1应用范围
给煤机、给粉机等小惯性重负载辅机変频器。
B.2具体措施
电动机的转速：
n=6(tflp (BJ)
式中：
f——电源频率；
P——电动机极数。
根据电动机定子的磁感应电动势公式：
√≡E∕(4.44XKvIl×Φm× 町 1)R W(4.44XKWIX 為XffrI) (B.2)
式中：
-KWI --绕组系数；
Φm —极最大磁通；
f——电源频率；
肌——定子绕组匝数；
E——电动机的磁感应电动势;
U——电动机的机端电压。
电动机定子电阻和漏电抗的压降较小，可以忽略，电动机的机端电压和电动机的磁感应电动势近 似相等。
当电压下降时，变频器降低频率，磁通不变，同时在负载允许的范围内降低转矩，从而既不损伤 变频器，也不损伤电动机。
可以根据实际负载率降低变频器低压保护值。
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