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十KV变频器柜技术标准

10
2020年5月29日
文档仅供参考
设备概述
本设备由功率柜、移项变压器和旁路柜组成,其中高压变频器采用直接高压输入,直接高压输出(高-高)的方式,省去了输出升压变压器,输出电压是由多个功率单元相互叠加而形成的。
功率柜:
功率柜是高压变频器与其连接的设备的监控和控制,保证整个调速系统的安全可靠运行。功率柜是由控制机和功率单元单元组成。控制机是高压变频器的大脑,功率单元是主体。
控制机
控制机是一个全数字信号控制装置,内置总线板、CPU板、PWM 板、数字板、模拟板、通讯板以及显示板。经过编程器将符合用户现场工况的控制程序下载至控制机后,控制机便可实现调速系统的开环或闭环控制、生成多电平的PWM 控制波形、实现快速保护及网络通讯等控制功能。总线板主要功能为整个控制机的电源供给、各板数据传输及内、外部数据交换。CPU板、数字板、模拟板主要用于用户现场各种信号的处理,高压变频调速系统运行和故障的连锁。PWM 板主要用于控制机与各功率单元板间的光纤通讯连接。通讯板主要用于高压变频器与外界的通讯连接,能够和用户现场灵活接口,满足用户的特殊要求。显示板上的显示屏提供友好的监控和操作界面,实时显示高压变频调速系统各组成部分的工作状态,使用户能够直观而准确的了解系统的工作情况。
控制机与功率单元之间采用光纤信号传输技术,低压部分和高压部分完全可靠隔离,系统具有极高的应用安全性,完美的电磁兼容性,优良的运行可靠性。
其中总线板的作用为:整个控制机的电源供给、各板数据传输及内外部数据交换。CPU 主控板为控制机的核心,负责产生PWM 波、进行信号处理等。上控制电后,面板上的数码管会显示相应的信息。若数码管无显示,则可能是单片机内没有烧写程序。PWM板的作用是经过信号调制处理产生所要求的PWM波形,并驱动光纤座T1528生成驱动功率单元板的光信号。板上的核心器件是FPGA模块,负责信号的调制处理。模拟板的作用是接受外界发出的模拟信号,锁存后送到主控板,并发送控制机发出的模拟信号。数字板的作用是接收外界发出的数字信号,锁存后送到主控板,并发送控制机发出的数字信号。通讯板的作用是为用户提供变频器的外界通讯接口。显示板能够实时显示变频器的工作状态,显示控制机各输出的模拟及数字量、变频器输入及输出的电压值和电流值、故障类型等。此板还能够接收并传递操作人员下达的命令,经过此板上的按键调节变频器的参数,为人机间信息的交换提供方便。
功率单元
功率单元是高压变频调速系统的主体部分,电源电压及频率的改变在这里完成。功率单元的前端与变压器连接,接收变压器供给功率单元的电源,由具有相同结构和功能的多个功率单元串接成星型连接的三相高压电源,以该电源作为高压电动机的输入电源。串接后的三相高压电源,经过控制机的控制,能够实现功率及电压的改变,从而实现对高压电动机的调速。
变压器柜:
变压器柜是高压变频调速系统的供电中心。变压器的原边接收网测的高压电源,经副边降压和移相后,向功率单元提供正常工作所需的电源。
变压器柜是一台特殊结构的干式整流变压器,其原边经过旁路柜内的高压隔离开关与电网相连,而副边绕组则根据电压等级和变频功率单元的级数分为多组,与功率单元内的功率单元连接,为所有功率单元供电。变压器的多组副边绕组经过移相向功率单元供电后,能够构成几十到百余脉冲系列的多级移相叠加的整流方式,这样能够大大改进网测的电流波形,提高网测的功率因数,无需任何功率因数补偿及谐波抑制装置便可将负载下的网测的功率因数提高到0.95 以上。
变压器柜内设置电压及电流传感器,能够向功率柜上的显示系统提供所需的输入电压及电流信号和输出电压及电流信号,从而使用户能够直观而准确的了解高压变频器的工作状态。变压器柜内的充电电阻能够减小充电电流,以保护功率单元内的整流模块以及电力电容在充电过程中的安全。在充电过程结束后,能够经过高压隔离开关手动或自动地将充电电阻关掉,使高压变频器进入工作状态。
旁路柜:
旁路柜是高压变频调速系统内所有高压电源传输的枢纽。经过对其内部的高压隔离开关的分合控制,能够实现不同的工作状态。
设备参数
序号
名称
型号及参数
单位
备注
1
产品系列:
RHVC系列

2
输入:
三相,50HZ,6KV/10KV

3
输出:
输出电压:6KV/10KV,输出电流:不大于300A,输出频率:0~120HZ

4
整机效率:
大于97%

5
功率因数:
大于0.95

6
控制方式:
无传感器矢量控制、闭环矢量控制、V/F控制

7
控制芯片:
采用最先进的数字信号处理器DSP,现场可编程门阵列FPGA

8
PID功能:
内置PID调节器,参数可调节

9
附属功能:
全数字微机控制,自诊断功能,实时通讯网,双路供电

10
控制功能:
恒流起动恒压输出、
瞬停再起、双频制动

11
控制电压:
三相380VAC

12
LCD显示:
输入母线电流、输入母线电压、输出电机电压、输出电机电流、功率因数、频率、功率、功率、转速等

13
通讯:
Modbus 协议,Profibus协议

14
使用场所:
室内,无爆炸性和腐蚀性气体

15
环境温度:
0~40度

16
环境湿度:
0~90度,无凝露

17
海拔高度:
1000米以下

零部件清册
序号
物品名称
型号(PCB板号)
单位
数量
计划价格(万)
实际价格
生产产家
备注
1
CPU板
7820H039
块
1
5

荣信公司

2
PWM板
7820H054
块
1
1.5

荣信公司

3
模拟板
7820H83
块
1
1.5

荣信公司

4
数字板
7820H044
块
1
1.5

荣信公司

5
总线板
7820H038
块
1
0.5

荣信公司

6
显示板
7820H052
块
1
1.5

荣信公司

7
通讯板
7820H057
块
1
1.5

荣信公司

8
功率单元控制板
7820H056
块
1
3

荣信公司

9
功率单元控制板
7820H068
块
1
3.5

荣信公司

10
功率单元模块
RX-PU-690/40
个
1
5

荣信公司

11
功率单元模块
RX-PU-690/60
个
1
6

荣信公司

12
功率单元模块
RX-PU-690/90
个
1
8

荣信公司

13
功率单元模块
RX-PU-690/120
个
1
10

荣信公司

14
功率单元模块
RX-PU-690/150
个
1
13

荣信公司

15
功率单元模块
RX-PU-690/180
个
1
15

荣信公司

16
功率单元模块
RX-PU-690/240
个
1
17

荣信公司

17
功率单元模块
RX-PU-690/360
个
1
20

荣信公司

18
功率单元模块
RX-PU-690/600
个
1
30

荣信公司

19
电源模块

个
1
1

荣信公司

20
中间继电器
RSB2A080BD
套
1
0.01

施耐德

21
直流接触器
3TF4211-1XM4
个
1
0.03

西门子

22
开关电源
RS 100-24
个
1
0.05

明伟

23
高压真空接触器
JCZ5-12D/400 电保持
个
1
1

宝光

24
高压电压传感器
CTR-RPT12A 10/6kV
个
1
0.1

大连新大陆

25
电流变送器
CTR-ECT12A xxxA
个
1
0.1

大连新大陆

26
单元测试装置

台
1
3

荣信公司

27
防尘滤网
PA-60
个
1
0.01

荣信公司

28
散热风机
DKHR400-4SW123.5FA

台
1
0.3

洛森

28
用户手册
V1.2
本
1
0.01

荣信公司

29
光纤

套
1
0.1

HP

30
IGBT
FF100R17KE3
个
1
0.5

Infineon

31
IGBT
FF150R17KE3
个
1
0.6

Infineon

32
IGBT
FF200R17KE3
个
1
0.7

Infineon

30
IGBT
FF300R17KE3
个
1
1

Infineon

31
温控仪
LD-B10-10DT
台
1
0.5

检修专用工器具
序号
名 称
规 格
单位
数 量
1
游标卡尺
(150mm)
把
1
2
活扳手
(8mm、12mm、17mm、19mm、21mm)
把
各1
3
套筒扳手

套
1
4
内六角
(6mm、8mm、10mm)
个
各3
5
梅花扳手

套
1
6
套筒扳手

套
2
7
2500V兆欧表

个
1
8
工频耐压试验仪

个
1
9
万用表

个
1
10
示波器

个
1
11
秒表

个
1
检修特殊安全措施
检修开工前必须办理工作票,停电后方能开工。
做好系统隔绝措施,防止循环水、液压油及杂物落入炉内。
做好防高温辐射、烫伤、粉尘措施。
须做好通风措施,防止有害气体中毒。
在起吊大件重物时工作人员不得从其下面行走或停留,须站到安全距离外。
每天开工前工作负责人向工作成员交代安全注意事项,工作结束后,总结当天的安全工作情况。
使用电动工器具必须配用漏电保护器,照明灯要使用24伏安全电压做到人走灯灭。
高空作业应使用工具带、安全带或防坠器。
在检修中做好防火措施
设备回装前,应全面检查设备内部的所有检修工作全部结束,所有部件检修全部合 格,内部卫生全部清理干净。
维护保养
维护注意事项
1、操作人员必须熟悉本设备的基本原理和功能特点,熟悉设备的结构和操作方法,无关人员不得对本设备进行操作、维护及检修工作。
2、变频器停电后,功率单元直流母线依然有残余电压,必须在电容充分放电后方可对功率单元进行维护,在未确定正确直流母线电压之前,禁止触摸单元内部。
3、禁止将输入侧和输出侧接反,否则会造成功率单元的损坏。
4、不得用高压绝缘电阻表测变频器输出端的绝缘,以免烧坏功率单元。
5、对高压电缆、电动机及变压器进行耐压测试时,必须将功率单元与被测试器件断开,单独对被测试器件测试,否则会造成变频器的损坏。
6、对变频器的测试,必须将因此输出、输入端子用导线短接后,对地测试。严禁单个端子对地测试,避免造成变频器损坏。
7、不得在上级高压开关未断开的情况下对控制机断电,此操作可能会造成变频器的严重损坏。
设备定期维护
1、变频器每运行一个月,对滤尘网进行一次除尘操作,如灰尘较多,除尘周期可缩短为半个月。
2、变频器每运行半年应对电路板、风道上的粉尘进行一次全面清扫,最好用吸尘器。
3、变频器每运行半年,应对变压器所有进出电缆,功率单元进出线电缆、制动电阻柜进出线电缆以及控制电缆紧固一遍。
4、长期存放的变频器应在两年内做一次通电试验,通电前须做耐压试验。
检修记录
高压变频器检修记录
内容
技术标准
修前
修后

备品备件检验及更换记录
序号
产品名称规格
检验内容
检查记录
检查人/日期
检查结果
合格
不合格

试运记录
试运日期: 年 月 日 环境温度: ℃
试运启始时间: 试运终止时间:
设备
名称
点检项目
标 准
记录时间

试运结果:
签字 记录人: 检修负责人: 运行值班员: 点检:
注: