允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统技术方案

本发明专利技术为允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，包含由直流电动机驱动运行的事故油泵模块，该事故油泵模块出口连接润滑油供油系统的润滑油出口，还包含主油泵模块，其连接交流电源，在交流电源之后设置整流器，该整流器出口设置并联的2路支路，每路支路上顺次设置逆变器、交流变频电动机，2个交流变频电动机分别连接有2个主油泵，该2个主油泵所在的2路润滑油管路汇合后连接于润滑油出口，整流器出口还设置第一蓄电池，本发明专利技术采用了完全不同的供电模式，大幅度提高系统可靠性，同时减少了对供电系统的冲击，取消对直流事故油泵模块配套的特殊措施，降低了成本及故障概率，增加发电机组的运行时间，具有明显的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统
本专利技术应用于火力发电厂（包括燃煤火力发电厂、燃气火力发电厂和燃机发电厂等）内主要旋转机械的润滑油供应系统、氢密封油系统，也可用于变电站的调相机中的油系统等领域。
技术介绍
目前火力发电厂中发电机组的润滑油供应系统主要有两种系统：系统1：起动时采用1台交流异步电动机驱动的起/停油泵+主机大轴的同轴主油泵+1台直流电动机驱动的事故油泵；系统2：由2台交流异步电动机驱动的起/停及工作的主油泵+1台直流电动机驱动的事故油泵。系统1的主要特点是：在起动和停止时使用交流异步电动机驱动的油泵，正常运行时采用汽轮机高压缸轴头上安装的同轴主油泵供油，发生事故时起动直流电动机驱动的事故油泵进行供油。由于发电机组的轴系质量非常大，因此惯性很大，在发生事故时，仅靠其自身的惯性从额定转速下降至不满足供油条件大约需要1分钟或更长的时间。因此，这种系统对直流电动机驱动的事故油泵的起动时间要求并不很快。系统2则与系统1有很大的不同。在正常起动/停止时，与系统1是相同的，也采用交流异步电动机驱动的油泵作为起动用油泵和停止用油泵，但在发电机组正常运行时，也仍然采用交流异步电动机驱动的油泵作为工作油泵。在发生事故时，由于交流异步电动机及其驱动的油泵的惯性非常小，因此交流异步电动机一旦失电将很快就不能提供足够的润滑油，为此，要求由直流电动机驱动的事故油泵必须以很快的速度起动，确保润滑油的供应不中断，以免使发电机组的轴系受损。加快直流电动机的起动速度只有一个办法：加大起动电流。这可以通过减小起动电阻来实现。上述两系统中直流电动机的起动都是依靠在直流电动机电枢回路中串联起动电阻实现的。一般都串联1只。系统1仅用于对起动速度和起动时间要求不严格的时候，因此使用的起动电阻阻值较大，起动电流相对较小；而系统2中由于对起动速度要求很快，对起动时间要求很短，因此串联的起动电阻阻值很小，但起动电流很大。当直流电动机的起动电流很大时，对直流电源系统、蓄电池容量、连接电缆都有很高的要求。系统2的润滑油系统，由于对直流电动机驱动的事故油泵的起动时间要求非常严格，因此运行中的风险很大。但对于燃机以及某些发电机组，由于系统结构的原因，只能采用风险较大的系统2。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题即在提供一种针对火力发电厂（包括燃煤火力发电厂、燃气火力发电厂和燃机发电厂等）中发电机组的允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统。正常起动、停止及运行（包括轮换运行）时的润滑油泵采用共用的整流器、蓄电池及各自的逆变器驱动交流变频电动机供油。事故油泵采用直流电动机驱动。由于交流电源断电后仍然有蓄电池向逆变器供电，因此交流变频电动机不会立刻停止运行，因此直流电动机可以采用常规方式缓慢起动，从而允许直流电动机的起动时间较长，也降低了对直流电动机电源（包括蓄电池）的要求。本专利技术所采用的技术手段如下所述。一种允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，包含由直流电动机驱动运行的事故油泵模块，该事故油泵模块出口连接润滑油供油系统的润滑油出口，其特征在于，还包含主油泵模块，其连接第一交流电源，在第一交流电源之后设置第一整流器，第一整流器出口设置并联的2路支路，每路支路上顺次设置逆变器、交流变频电动机，2个交流变频电动机分别连接有2个主油泵，该2个主油泵所在的2路润滑油管路汇合后连接于润滑油出口，所述第一整流器出口还设置第一蓄电池。进一步的，所述第一蓄电池设置于第一整流器与2路支路之间。进一步的，所述事故油泵模块连接第二交流电源，该事故油泵模块包含顺次连接的第二整流器、直流电动机，该直流电动机连接事故油泵，在第二整流器出口电路上设置有第二蓄电池。进一步的，向对应交流变频电动机供电的逆变器，其容量等于或略大于对应交流变频电动机的容量。进一步的，向交流变频电动机供电的第一整流器，其容量大于或等于1台交流变频电动机运行时的容量再加另1台交流变频电动机起动时的容量，且整流器容量大于或等于2台交流变频电动机同时运行时的容量。进一步的，向交流变频电动机供电的第一蓄电池，其容量满足在1台交流变频电动机满负荷运行时，第一蓄电池13向该交流变频电动机对应的逆变器供电的时间大于直流电动机的起动时间2倍以上。进一步的，所述第二蓄电池容量大于交流变频电动机配套的第一蓄电池。所述主油泵模块中汇合后的2个润滑油管路上顺次设置冷油器组和滤油器组。将传统润滑油供油系统的交流异步电动机改为交流变频电动机搭配整流器、蓄电池、逆变器，相比产生的有益效果如下。1.在发电机组发生事故时，即使失去交流电源，运行中的主油泵由于采用了带有蓄电池的逆变器驱动的交流变频电动机，因此仍可依靠逆变器所带的蓄电池放电而继续运转，不会中断润滑油的供应。但由于主油泵的功率较大，若一直运行，则需要很大的蓄电池容量。因此同时起动功率较小的事故油泵，由于此时主油泵仍然在正常运转，因此事故油泵对应的直流电动机仍然可以按常规方式缓慢起动，起动完成后停止主油泵的运行即可，这样既能保证供油，也可以减小对逆变器所带蓄电池容量的要求。2.采用逆变器可以实现交流变频电动机的柔性起动。在发电机组的起动过程中，可以任意起动第一主油泵或第二主油泵。由于是正常起动，因此可以采用柔性起动。即从较低的输出频率逐渐提高输出频率直至额定频率。在发电机组正常运行过程中，可以随时以柔性起动另一台主油泵，待起动完成后，将原来运行中的主油泵缓慢停止即可。这样就可以实现2台主油泵的轮换运行。在起动、轮换过程中，既不会对电源造成冲击，也不会对机械设备造成冲击，从而可以延长机械的寿命，也没有造成转换过程中润滑油的中断。另外，在润滑油系统正常停止的过程中，同样可以采用柔性技术缓慢停止运行中的主油泵。3.在润滑油系统正常运行时，若运行中的主油泵因故停止运转，可以依靠逆变器的跳闸信号和系统油压下降信号组成或条件，同时起动另1台交流变频电动机和事故油泵的直流电动机，这时的情况与系统2在采用交流电动机作为主油泵的驱动电动机的情况是类似的，但此时交流变频电动机可以采用快速起动方式。由于本专利技术采用的是由电力电子器件构成的逆变器所驱动的交流变频电动机，因此在需要快速起动时，可以向交流变频电动机提供变化很快的频率，从而使交流变频电动机快速起动。这比系统2中的交流异步电动机的起动速度要快的多，因而可以保证润滑油的连续供应，这对保证发电机组轴系安全是非常有利的。4.在起动事故油泵后，如果交流电源已经恢复供电，则可以起动另一台主油泵。待起动完成后将事故油泵退出。以便使得向发电机组供应的润滑油仍然经过冷油器和滤油器，从而保证润滑油的品质。5.主油泵电动机逆变器仅需要提供满足1台交流变频电动机起动及运行的要求即可（包括常规起动和快速起动），而事故油泵的直流电动机采用常规的起动技术即可。附图说明图1为本专利技术的润滑油供油系统示意图。具体实施方式本专利技术保护一种允许直流事故油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，包含由直流电动机（25）驱动运行的事故油泵模块（2），该事故油泵模块（2）出口连接润滑油供油系统的润滑油出口，其特征在于，还包含主油泵模块（1），其连接第一交流电源（11），在第一交流电源（11）之后设置第一整流器（12），第一整流器（12）出口设置并联的2路支路，每路支路上顺次设置逆变器、交流变频电动机，2个交流变频电动机分别连接有2个主油泵，该2个主油泵所在的2路润滑油管路汇合后连接于润滑油出口，所述第一整流器（12）出口还设置第一蓄电池（13）。/n

【技术特征摘要】
1.一种允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，包含由直流电动机（25）驱动运行的事故油泵模块（2），该事故油泵模块（2）出口连接润滑油供油系统的润滑油出口，其特征在于，还包含主油泵模块（1），其连接第一交流电源（11），在第一交流电源（11）之后设置第一整流器（12），第一整流器（12）出口设置并联的2路支路，每路支路上顺次设置逆变器、交流变频电动机，2个交流变频电动机分别连接有2个主油泵，该2个主油泵所在的2路润滑油管路汇合后连接于润滑油出口，所述第一整流器（12）出口还设置第一蓄电池（13）。


2.如权利要求1所述的允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，其特征在于，所述第一蓄电池（13）设置于第一整流器（12）与2路支路之间。


3.如权利要求1所述的允许直流事故油泵电动机缓慢启动的润滑油供油系统，其特征在于，所述事故油泵模块（2）连接第二交流电源（21），该事故油泵模块（2）包含顺次连接的第二整流器（22）、直流电动机（25），该直流电动机（25）连接事故油泵（26），在第二整流器（22）出口电路上设置有第二蓄电池（23）。


4.如权利要求1所述的允许直流事...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，李和，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11