变频调速系统中电动机保护的研究

发布时间：2017-09-26 20:00

  本文关键词：变频调速系统中电动机保护的研究

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【摘要】：目前,越来越多的电厂为了降低厂用电率,采用变频调速技术对高压电动机进行改造,从而大大改善了电动机的运行环境。将变频技术应用到电厂电动机的调速中,势必会引起电动机保护方式的变化。本文针对电动机在变频运行时保护存在的问题进行研究,具有重要的现实意义。首先,在阐述了变频调速原理及变频调速的两种基本控制方式,通过运行中的高压变频器对电动机的影响的分析给出了电动机在工频运行和变频运行时的保护方案。其次,详细分析了工频运行时电动机保护存在的问题以及相应的解决方案的基础上,对变频运行时电动机的保护及整定方案进行了深入的研究。在变频电动机差动保护中,将采样值差动保护作为电动机的主保护,分析了采样差动保护的原理；针对系统频率发生变化,需要选取不同的采样周期进行采样,采用频率跟踪技术实现采样值差动保护；为了使采样差动保护的制动性能优于常规差动保护,通过对和差制动、最大值制动及模值和制动的分析,分别推导出S应满足的条件,同时给出了R的选取时应考虑的因素；通过对电动机运行时电气量的分析,给出了电流速断保护方案及后备保护方案。最后,从硬件和软件设计两个方面阐述了电动机差动保护装置的开发。在装置硬件的总体设计的基础上,给出了装置的硬件架构；阐述了基于图形化的软件开发平台的构想,并在该平台上实现了差动保护组态逻辑功能。
【关键词】：电动机 变频 差动保护
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM307.3
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-14
• 1.1 课题的研究背景和意义11
• 1.2 国内研究现状11-12
• 1.3 变频调速系统继电保护研究现状12-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 第二章 交流变频调速中的电动机保护14-28
• 2.1 交流变频调速原理简介14-17
• 2.1.1 三相异步电动机变频理论依据14-15
• 2.1.2 变频调速的两种基本控制方式15-17
• 2.1.2.1 基频以下的变频控制16-17
• 2.1.2.2 基频以上的变频控制17
• 2.2 高压变频器概述17-20
• 2.2.1 高压变频器类型17-18
• 2.2.2 高压变频调速系统的基本形式18-20
• 2.2.3 高压变频器对电动机的影响20
• 2.3 高压变频器的保护功能20-22
• 2.4 变频系统中电动机保护分析22-27
• 2.4.1 接线方式的比较与选择22-24
• 2.4.2 工频方式下电动机保护配置方案24-25
• 2.4.3 变频方式下电动机保护配置方案25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 电动机工频运行时保护问题的研究28-34
• 3.1 差动保护存在问题的分析及解决方案的研究28-32
• 3.1.1 不平衡电流导致纵差保护误动的解决措施28-29
• 3.1.2 CT饱和识别方案研究29-32
• 3.2 采样坏数据的判别及处理方法32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 电动机变频运行时保护及整定研究34-47
• 4.1 电动机差动保护方案研究34-43
• 4.1.1 采样值算法研究34-42
• 4.1.1.1 采样值差动保护原理34-37
• 4.1.1.2 采用频率跟踪技术实现采样值差动保护37
• 4.1.1.3 变R、S采样值算法及R、S的选取37-42
• 4.1.2 采样值差动保护实现方案42-43
• 4.2 电流速断保护方案研究43-44
• 4.3 电动机后备保护方案研究44-46
• 4.3.1 低电压保护44-45
• 4.3.2 过电压保护45
• 4.3.3 接地保护45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 电动机差动保护装置开发47-56
• 5.1 保护装置硬件设计47-50
• 5.1.1 装置硬件的总体设计47-48
• 5.1.2 保护装置的CPU架构48-50
• 5.2 保护装置软件设计50-55
• 5.2.1 图形化保护平台基本功能的实现50-52
• 5.2.2 保护元件的划分与数据传递52-54
• 5.2.3 微机保护中图形化编程的实现54-55
• 5.2.4 组态逻辑结果的生成和编译55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 结论和展望56-57
• 6.1 结论56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 附件62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 董智君;高压大功率变频器在火力发电厂的应用及发展前景[J];电工技术杂志;2003年04期

2 林湘宁,何战虎,刘世明,杨春明,刘沛;电流采样值差动保护若干问题的探讨[J];电力系统自动化;2001年19期

3 李兵;张哲;尹项根;刘健;戴夏晨;;高压变频调速微机保护系统的研究[J];高电压技术;2007年07期

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本文编号：925421