變壓器進(jìn)線(xiàn)接線(xiàn)，端子足夠大，便于與進(jìn)線(xiàn)電纜連接。變壓器柜內(nèi)高壓引線(xiàn)導(dǎo)，體能滿(mǎn)足發(fā)熱的允許值，變壓器在各分接頭位置時(shí)，能承受線(xiàn)端突發(fā)短路的動(dòng)，熱穩(wěn)定而不產(chǎn)生任何損傷，變形及緊固件松動(dòng)。每個(gè)功率單元帶，兩相輸入熔斷器保護(hù)。

變頻裝置還具有，以下保護(hù)功能。



a、 過(guò)電壓保護(hù)，檢測(cè)每個(gè)功率模塊的，直流母線(xiàn)電壓，如果超過(guò)額定電壓的115%，則變頻器保護(hù)。

b、 過(guò)電流保護(hù)，電機(jī)額定電流的150%，立即保護(hù)。

c、 欠電壓保護(hù)，檢測(cè)每個(gè)功率模塊，的直流母線(xiàn)電壓，如果低于設(shè)定的數(shù)值，則變頻器保護(hù)。此保護(hù)實(shí)際上包括了，對(duì)電網(wǎng)電壓負(fù)向波動(dòng)的保護(hù)。

d、 過(guò)載保護(hù)，電機(jī)額定電流的120%，每10分鐘允許1分鐘，超過(guò)則保護(hù)。此保護(hù)實(shí)際上包括了，對(duì)電網(wǎng)電壓正向波動(dòng)的保護(hù)。

e、 過(guò)熱保護(hù)，包括兩重保護(hù)，在變頻調(diào)速系統(tǒng)柜體內(nèi)，設(shè)置溫度檢測(cè)，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)，預(yù)先設(shè)置的值時(shí)，發(fā)報(bào)警信號(hào)。

另外，在主要的發(fā)熱元件，即整流變壓器和，電力電子功率器件上，放置溫度檢測(cè)，一旦超過(guò)極限溫度，則保護(hù)。

 2、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)原理，源創(chuàng)電氣高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用直接變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)由多組功，率模塊串聯(lián)而成，從而由各組低壓疊加，而產(chǎn)生需要的高壓輸出，它對(duì)電網(wǎng)諧波污染小，輸入諧波畸變小于3%，直接滿(mǎn)足IEEE519-1992的，諧波抑制標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率因數(shù)高，不必采用輸入諧波濾波器，和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。

輸出波形質(zhì)量好，輸出電壓諧波畸變小于2%，不存在諧波引起的電機(jī)，附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，噪音、輸出dv/dt，共模電壓等問(wèn)題，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機(jī)，變頻裝置10kv輸出或者6KV輸出，每個(gè)系統(tǒng)共有24個(gè)功率單元，每8個(gè)功率單元串連構(gòu)成，一相.功率單元。每個(gè)功率單元分別由輸入，變壓器的一組副邊供電，功率單元之間及變壓器，二次繞組之間相互絕緣，二次繞組采用星形折邊接法，實(shí)現(xiàn)多重化，以達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。



每個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)上，完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)圖如下，系統(tǒng)為基本的，單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，IGBT逆變橋的控制方式，為PWM控制，并且有自動(dòng)單元旁路功能。功率單元內(nèi)器件承受的，最高電壓為單元內(nèi)直流，母線(xiàn)的電壓，可以直接使用低壓功率器件，器件不必串聯(lián)，不存在器件串聯(lián)引起的均壓?jiǎn)栴}，而且功率單元中采用的，低壓IGBT功率模塊，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟可靠，器件工作在低壓狀態(tài)，不易發(fā)生故障。單元旁路功能：當(dāng)某個(gè)功率模塊發(fā)生，故障時(shí)自動(dòng)旁路運(yùn)行，變頻裝置不停機(jī)，但需降額使用，即在每個(gè)功率單元輸出，端之間并聯(lián)旁路電路，當(dāng)功率單元故障時(shí)，封鎖該功率單元，IGBT的觸發(fā)信號(hào)，然后讓旁路SCR導(dǎo)通，保證電機(jī)電流能通過(guò)，仍形成通路。這樣能維持生產(chǎn)要求，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。


變壓器柜，主要包括為功率單元，供電的移相變壓器，還有輸入側(cè)的電壓，電流檢測(cè)器件和電流互感器，以及溫度檢測(cè)器件溫控器。
詳細(xì)原理見(jiàn)下圖， 功率柜：柜內(nèi)主要對(duì)功率單元，進(jìn)行組合，通過(guò)每個(gè)單元的U，V輸出端子相互串接而成，星型接法給電機(jī)供電，通過(guò)對(duì)每個(gè)單元的PWM，波形進(jìn)行重組，得到非常好的PWM波形，dv/dt小，可減少對(duì)電纜和電機(jī)的絕緣損壞，無(wú)須輸出濾波器就可以，輸出電纜長(zhǎng)度很長(zhǎng)，電機(jī)不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造。

同時(shí)，電機(jī)的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機(jī)械振動(dòng)，減小了軸承和葉輪的機(jī)械應(yīng)力。

 風(fēng)機(jī)，變頻器功率柜頂上和變壓器柜，頂上配有冷卻風(fēng)機(jī)，數(shù)量根據(jù)功率等級(jí)確定。變壓器柜配置6臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，放置在干式變壓器繞組底部，在變壓器送電后根據(jù)變壓器，鐵芯的溫度有溫控儀設(shè)定后自動(dòng)運(yùn)行。柜體上還設(shè)置了溫度顯示系統(tǒng)。功率柜根據(jù)功率大小配置，具有世界領(lǐng)先技術(shù)，德國(guó)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)離心冷卻風(fēng)機(jī)。如需將熱量直接排至室外，可增設(shè)風(fēng)道。

控制柜，控制器采用32位高速DSP芯片，精心設(shè)計(jì)的算法可以保證電機(jī)，達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行性能。彩色嵌入式人機(jī)界面提供友好，的全中文監(jiān)控和操作界面，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，和網(wǎng)絡(luò)化控制?？刂破鬟€包括一臺(tái)內(nèi)置的PLC，用于柜體內(nèi)開(kāi)關(guān)信號(hào)的邏輯處理，以及與現(xiàn)場(chǎng)各種操作信號(hào)和，狀態(tài)信號(hào)(包括DCS/RS485//Modbus)的協(xié)調(diào)，并且可以根據(jù)用戶(hù)的需要，擴(kuò)展控制開(kāi)關(guān)量，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性?？刂破鹘Y(jié)構(gòu)上采用箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用FPGA，CPLD等大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。控制器與功率單元之間，采用光纖通訊技術(shù)，低壓部分和高壓部分完全，可靠隔離，系統(tǒng)具有極高的安全性，同時(shí)具有很好的抗電磁干擾性能。采用溫度控制模塊可以隨時(shí)，監(jiān)控高壓變頻器各個(gè)功率單元的溫度。



控制器通訊原理如下圖，控制電源：控制電源接受交流輸入，控制電源由用戶(hù)提供單相，220V交流操作電源，對(duì)外標(biāo)準(zhǔn)接口，整套變頻控制裝置，包括移相變壓器，變頻器、旁路柜等所有部件，及內(nèi)部連線(xiàn)一體化設(shè)計(jì)，需方只須連接高壓輸入，高壓輸出、控制電源和控制線(xiàn)即可。


高壓變頻器對(duì)外接口，的具體定義如下。

1） 變頻器提供的開(kāi)關(guān)量，變頻器采用西門(mén)子S7，200系列的PLC，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字量配置為24點(diǎn)入，16點(diǎn)出，并且可以根據(jù)用戶(hù)的，不同需求進(jìn)行I/O點(diǎn)的擴(kuò)展，及參數(shù)化設(shè)計(jì)。

其部分輸出定義為。

(1) 變頻器待機(jī)狀態(tài)指示，表示變頻器已待命，具備啟動(dòng)條件。

(2) 變頻器運(yùn)行狀態(tài)指示，表示變頻器正在運(yùn)行。

(3) 變頻器控制狀態(tài)指示，節(jié)點(diǎn)閉合表示變頻器控制，權(quán)為現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制，節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)表示變頻器，控制權(quán)為本地變頻器控制。

(4) 變頻器輕故障指示，表示變頻器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。包含柜門(mén)非法打開(kāi)，變壓器超溫，控制電源掉電，給定信號(hào)斷線(xiàn)，單元旁路(過(guò)熱，欠壓等信息。

(5) 變頻器重故障指示，表示變頻器發(fā)生重故障，立即關(guān)斷輸出切斷高壓。包含過(guò)壓、過(guò)流，變壓器嚴(yán)重過(guò)熱。

(6) 電機(jī)在工頻旁路，表示電動(dòng)機(jī)處于工頻旁路狀態(tài)。

2）．變頻器提供給高壓開(kāi)關(guān)柜。

高壓開(kāi)關(guān)緊急分?jǐn)啵冾l器出現(xiàn)重故障時(shí)，自動(dòng)分?jǐn)喔邏洪_(kāi)關(guān)，閉點(diǎn)有效。以上所有數(shù)字量采用無(wú)源接點(diǎn)輸出，定義為接點(diǎn)閉合時(shí)有效。除特別注明外，接點(diǎn)容量均為AC220V，3A。3) 。

變頻器提供的模擬量，變頻器可以提供2路4～20mA的，電流源輸出，帶負(fù)載能力均為500。模擬量信號(hào)和物理量實(shí)際，大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系可由用戶(hù)，在調(diào)速裝置上設(shè)定，每路模擬輸出對(duì)應(yīng)的物理量，可以由需方從以下參量中選擇，輸出頻率、給定頻率，輸入電流、輸出電流，輸入電壓、輸出電壓，閉環(huán)給定值、實(shí)際反饋值。

4) DCS提供給變頻器的開(kāi)關(guān)量。

a) 啟動(dòng)指令，干接點(diǎn)，3秒脈沖閉合時(shí)有效，變頻器開(kāi)始運(yùn)行。

b) 停機(jī)指令，干接點(diǎn)，3秒脈沖閉合時(shí)有效，變頻器正常停機(jī)。

c) 緊急停機(jī)指令，干接點(diǎn)，閉合保持有效，變頻器緊急停機(jī)。

5) DCS提供給的變頻器模擬量，變頻器采用西門(mén)子S7-200系列的，PLC模擬量擴(kuò)展模塊，EM235滿(mǎn)足上述要求，此模塊可提供4路4～20mA電流源，或0～5V電壓源的輸入，其輸入可根據(jù)用戶(hù)不同的，要求進(jìn)行定義，滿(mǎn)足用戶(hù)多方面的需求，可定義為給定頻率，給定轉(zhuǎn)速、壓力反饋等。

注：詳細(xì)接口設(shè)計(jì)需要在簽訂，技術(shù)協(xié)議階段由雙方商定。本方案提供的接口僅供參考。