文章摘要:變壓器進線接線,端子足夠大,便于與進線電纜連接。變壓器柜內(nèi)高壓引線導,體能滿足發(fā)熱的允許值,變壓器在各分接頭位置時,能承受線端突發(fā)短路的動,熱穩(wěn)定而不產(chǎn)生任何損傷,變形及緊固件松動。每個功率單元帶,兩相輸入熔斷器保護。 變頻裝置還具有,以下
變壓器進線接線,端子足夠大,便于與進線電纜連接。變壓器柜內(nèi)高壓引線導,體能滿足發(fā)熱的允許值,變壓器在各分接頭位置時,能承受線端突發(fā)短路的動,熱穩(wěn)定而不產(chǎn)生任何損傷,變形及緊固件松動。每個功率單元帶,兩相輸入熔斷器保護。
變頻裝置還具有,以下保護功能。
a、 過電壓保護,檢測每個功率模塊的,直流母線電壓,如果超過額定電壓的115%,則變頻器保護。
b、 過電流保護,電機額定電流的150%,立即保護。
c、 欠電壓保護,檢測每個功率模塊,的直流母線電壓,如果低于設(shè)定的數(shù)值,則變頻器保護。此保護實際上包括了,對電網(wǎng)電壓負向波動的保護。
d、 過載保護,電機額定電流的120%,每10分鐘允許1分鐘,超過則保護。此保護實際上包括了,對電網(wǎng)電壓正向波動的保護。
e、 過熱保護,包括兩重保護,在變頻調(diào)速系統(tǒng)柜體內(nèi),設(shè)置溫度檢測,當環(huán)境溫度超過,預先設(shè)置的值時,發(fā)報警信號。
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,一旦超過極限溫度,則保護。
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)多電平拓撲結(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,它對電網(wǎng)諧波污染小,輸入諧波畸變小于3%,直接滿足IEEE519-1992的,諧波抑制標準,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,附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動,噪音、輸出dv/dt,共模電壓等問題,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的異步電機,變頻裝置10kv輸出或者6KV輸出,每個系統(tǒng)共有24個功率單元,每8個功率單元串連構(gòu)成,一相.功率單元。每個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,實現(xiàn)多重化,以達到降低輸入諧波電流的目的。
每個功率單元結(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)引起的均壓問題,而且功率單元中采用的,低壓IGBT功率模塊,驅(qū)動電路簡單,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:當某個功率模塊發(fā)生,故障時自動旁路運行,變頻裝置不停機,但需降額使用,即在每個功率單元輸出,端之間并聯(lián)旁路電路,當功率單元故障時,封鎖該功率單元,IGBT的觸發(fā)信號,然后讓旁路SCR導通,保證電機電流能通過,仍形成通路。這樣能維持生產(chǎn)要求,大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性。
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,電流檢測器件和電流互感器,以及溫度檢測器件溫控器。
詳細原理見下圖,
功率柜:柜內(nèi)主要對功率單元,進行組合,通過每個單元的U,V輸出端子相互串接而成,星型接法給電機供電,通過對每個單元的PWM,波形進行重組,得到非常好的PWM波形,dv/dt小,可減少對電纜和電機的絕緣損壞,無須輸出濾波器就可以,輸出電纜長度很長,電機不需要降額使用,可直接用于舊設(shè)備的改造。
同時,電機的諧波損耗大大減少,消除了由此引起的機械振動,減小了軸承和葉輪的機械應(yīng)力。
風機,變頻器功率柜頂上和變壓器柜,頂上配有冷卻風機,數(shù)量根據(jù)功率等級確定。變壓器柜配置6臺冷卻風機,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)定后自動運行。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),德國進口優(yōu)質(zhì)離心冷卻風機。如需將熱量直接排至室外,可增設(shè)風道。
控制柜,控制器采用32位高速DSP芯片,精心設(shè)計的算法可以保證電機,達到最優(yōu)的運行性能。彩色嵌入式人機界面提供友好,的全中文監(jiān)控和操作界面,同時可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控,和網(wǎng)絡(luò)化控制�?刂破鬟包括一臺內(nèi)置的PLC,用于柜體內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理,以及與現(xiàn)場各種操作信號和,狀態(tài)信號(包括DCS/RS485//Modbus)的協(xié)調(diào),并且可以根據(jù)用戶的需要,擴展控制開關(guān)量,增強了系統(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�?刂破髋c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,同時具有很好的抗電磁干擾性能。采用溫度控制模塊可以隨時,監(jiān)控高壓變頻器各個功率單元的溫度。
控制器通訊原理如下圖,控制電源:控制電源接受交流輸入,控制電源由用戶提供單相,220V交流操作電源,對外標準接口,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)部連線一體化設(shè)計,需方只須連接高壓輸入,高壓輸出、控制電源和控制線即可。
高壓變頻器對外接口,的具體定義如下。
1) 變頻器提供的開關(guān)量,變頻器采用西門子S7,200系列的PLC,標準數(shù)字量配置為24點入,16點出,并且可以根據(jù)用戶的,不同需求進行I/O點的擴展,及參數(shù)化設(shè)計。
其部分輸出定義為。
(1) 變頻器待機狀態(tài)指示,表示變頻器已待命,具備啟動條件。
(2) 變頻器運行狀態(tài)指示,表示變頻器正在運行。
(3) 變頻器控制狀態(tài)指示,節(jié)點閉合表示變頻器控制,權(quán)為現(xiàn)場遠程控制,節(jié)點斷開表示變頻器,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)生報警信號。包含柜門非法打開,變壓器超溫,控制電源掉電,給定信號斷線,單元旁路(過熱,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。包含過壓、過流,變壓器嚴重過熱。
(6) 電機在工頻旁路,表示電動機處于工頻旁路狀態(tài)。
2).變頻器提供給高壓開關(guān)柜。
高壓開關(guān)緊急分斷,變頻器出現(xiàn)重故障時,自動分斷高壓開關(guān),閉點有效。以上所有數(shù)字量采用無源接點輸出,定義為接點閉合時有效。除特別注明外,接點容量均為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,帶負載能力均為500。模擬量信號和物理量實際,大小的對應(yīng)關(guān)系可由用戶,在調(diào)速裝置上設(shè)定,每路模擬輸出對應(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、實際反饋值。
4) DCS提供給變頻器的開關(guān)量。
a) 啟動指令,干接點,3秒脈沖閉合時有效,變頻器開始運行。
b) 停機指令,干接點,3秒脈沖閉合時有效,變頻器正常停機。
c) 緊急停機指令,干接點,閉合保持有效,變頻器緊急停機。
5) DCS提供給的變頻器模擬量,變頻器采用西門子S7-200系列的,PLC模擬量擴展模塊,EM235滿足上述要求,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)用戶不同的,要求進行定義,滿足用戶多方面的需求,可定義為給定頻率,給定轉(zhuǎn)速、壓力反饋等。
注:詳細接口設(shè)計需要在簽訂,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。
高壓變頻柜:控制器。 控制器由高速,單片機處理器,人機操作界面和PLC共同構(gòu)成。其中人機操作界面有三種配置,工控PC機界面,嵌入式工控機界面,標準操作面板界面,用戶可根據(jù)需要進行選擇。單片機實現(xiàn)PWM控制。人機操作界面解決高壓,變頻調(diào)速系統(tǒng)本身和,用戶現(xiàn)場接口