2.2 变流器励磁电路
变流器正常运行时,并网断路器D002Q5 处于合闸状态,给发电机转子回路提供励磁支持。来自电网的690V 电源电压,通过并网断路器D002Q5 到快速熔断器D010F2,经过滤波环节D010K2 到主励磁接触器E014K4,再经过电抗器D012R2 到网侧NPR IGBT 变流模块。即690V--D002Q5--D010F2--D010K2--E014K4--D012R2--NPR IGBT,这条回路称为主励磁回路。
因为交直交变流系统,直流母线电压含有大容量的滤波电容。在变流器启动过程中,刚开始时直流母线上的电压为零,如果直接闭合励磁接触器E014K4,则相当于690V 直接对地短路,将对电网或网侧IGBT 整流模块造成很大冲击。所以变流器设置了一条对直流母线的预充电回路。
690V 电源电压经过开关熔断器E001Q2 到开关熔断器D010Q5,然后到继电器E010Q3,再经过加热限流电阻R 到继电器K016K3,再到开关熔断器E011Q2,之后连接到电抗器D012R2,最后到网侧IGBT。如图5 红色路径所示,690V--E001Q2--D010Q5--E010Q3--R--K016K3--E011Q2--D012R2--NPR IGBT,这条回路与励磁接触器E014K4 是并联的。因为回路中串联了加热电阻R,当中间继电器K016K3合上时,通过网侧IGBT 给直流母线电容进行限流预充电。当直流母线电压达到额定电压的80% 左右时,K016K3 与主励磁接触器E014K4 相互切换,实现预充电和主励磁电路的切换过渡。限流电阻安装在IGBT 内部,当环境温度小于5℃时,为了保护IGBT 模块,需要加热保温。K116K3 合上时,三相限流电阻自动结成三角形连接负载,IGBT 开始加热。
图5 变流器励磁电路