摘要：為了對(duì)大型IGCC電站燃機(jī)變頻啟動(dòng)調(diào)試工作提供指導(dǎo)，結(jié)合華能天津IGCC示范電站燃機(jī)項(xiàng)目實(shí)例，通過對(duì)IGCC電站示范項(xiàng)目靜態(tài)變頻裝置的闡述，分析了靜態(tài)變頻裝置的工作原理、工作過程以及特點(diǎn)。依據(jù)燃?xì)鈾C(jī)組現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程的實(shí)驗(yàn)記錄，分析了燃?xì)鈾C(jī)組同期系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，討論了同期系統(tǒng)的邏輯，并給出了修改意見，使靜態(tài)變頻裝置和同期系統(tǒng)能很好的配合。

關(guān)鍵詞：燃機(jī)；靜態(tài)變頻啟動(dòng)裝置；同期系統(tǒng)；IGCC

中圖分類號(hào)：TN911—34；TM773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—373X（2012）18—0188—04

引言

在世界范圍內(nèi)，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IntergratedGasificationCombinedCycle，IGCC）是一種新一代先進(jìn)的潔凈煤燃燒發(fā)電技術(shù)。它主要由煤的氣化與凈化部分（氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設(shè)備）和燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電部分（燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)）組成。由于IGCC電站項(xiàng)目在節(jié)水、環(huán)保、發(fā)電效率等方面具有突出的優(yōu)越性，所以目前正在我國(guó)大范圍的推廣和應(yīng)用[1]。

燃?xì)廨啓C(jī)與常規(guī)的發(fā)電機(jī)組不同，整個(gè)燃機(jī)透平在運(yùn)行中產(chǎn)生的功率有約1/2消耗在壓氣機(jī)中，燃機(jī)從啟動(dòng)、點(diǎn)火、加速到自持轉(zhuǎn)速的過程，燃機(jī)透平自身做功不足以滿足啟動(dòng)的要求，必須外加能量拖動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著燃?xì)鈾C(jī)組容量的增加，啟動(dòng)裝置的型式也有很大的不同，小型燃機(jī)一般有柴油機(jī)啟動(dòng)式、啟動(dòng)馬達(dá)式和蒸汽沖動(dòng)式；大型燃機(jī)，如GE和西門子的E級(jí)燃機(jī)均用變頻啟動(dòng)方式，即通過靜態(tài)變頻器（SFC）帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)為同步電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力矩[2]。

華能天津IGCC電站示范工程項(xiàng)目是國(guó)家“十一五”863計(jì)劃重大項(xiàng)目的依托工程，根據(jù)氣化爐的容量，配套使用“E”級(jí)燃機(jī)，主機(jī)采用西門子公司SGT5—2000E（V94.2）型燃機(jī)，其中靜止變頻啟動(dòng)裝置SFC（StaticFrequencyConverter）由CONVERTEAM公司提供。本文結(jié)合天津IGCC工程的實(shí)際情況，介紹機(jī)組變頻啟動(dòng)的全部過程，并分析運(yùn)行中的一些特點(diǎn)，以期與同行進(jìn)行交流與探討。

1靜態(tài)變頻啟動(dòng)裝置的組成

華能綠色煤電天津IGCC電廠一期工程燃機(jī)發(fā)電機(jī)組其配套的SFC系統(tǒng)如圖1所示。

系統(tǒng)由一臺(tái)變壓器，一個(gè)直流電抗器，一臺(tái)整流器和一臺(tái)逆變器組成。各設(shè)備功能如表1所示。

2靜態(tài)變頻啟動(dòng)裝置的原理

靜態(tài)變頻器的作用是把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電。變頻調(diào)速的依據(jù)是公式n=60f/p。其中n為同步速度；f為電源頻率；p為電機(jī)極對(duì)數(shù)。即電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。電機(jī)在工頻電源供電時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的啟動(dòng)電流，啟動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，這些沖擊就要弱一些。如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)發(fā)電機(jī)定子容易因過電流而損壞，因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須改變電壓[3]。