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調(diào)速類

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YBP系列高壓變頻調(diào)速裝置

產(chǎn)品名稱:

YBP系列高壓變頻調(diào)速裝置

規(guī)格型號:

YBP系列

品牌:

源創(chuàng)

生產(chǎn)地:

湖北襄陽

產(chǎn)品備注:

產(chǎn)品詳細說明
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工作原理及特點

YBP高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高-高”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,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。

概述

YBP變頻器的功率單元為模塊化設(shè)計,可以從機架上抽出,移動和更換,所有功率單元是完全一致的,如果某一單元由于故障而不能正常工作,可以在允許設(shè)備退出的時間用備用單元將其替換。即:在變頻停機高壓切斷的情況下,拔掉故障單元的四根光纖;用扳手卸下故障單元的R、S、T、U、V五根連線;拆下故障單元與軌道的固定螺絲;將故障單元輕輕拿下,按拆卸相反的順序?qū)溆脝卧b上并接好即可。更換一個單元的時間只需5分鐘。更換單元不須專用工具。

逆變器側(cè)采用高開關(guān)頻率的IGBT器件,保證良好的輸出波形。

輸入側(cè)的隔離變壓器能保護電機不受共模電壓的影響。

整個變頻系統(tǒng)采用強迫風冷,冷卻系統(tǒng)可靠,平均無故障時間≥變頻裝置本身,每一套冷卻裝置拆裝方便,滿足變頻裝置的安全可靠地運行。

 

保護

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(<65℃)

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、  缺相保護:缺相保護設(shè)置在每個功率模塊上。當變頻器輸入側(cè)掉相或功率模塊的保險熔芯熔化時,會發(fā)出報警信號并保護。

e、  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。

f、  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(變壓器130℃、功率器件80℃),則保護。

g、  光纖故障保護:當控制器與功率模塊之間的連接光纖出現(xiàn)故障時,會發(fā)出報警信號并保護。

以上故障,均在中文用戶界面上指定故障確切位置,便于用戶采取對應(yīng)措施。

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、缺相、驅(qū)動故障)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、光纖故障、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500Ω。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。

主回路控制

A.手動旁路柜

旁路柜中,共有3個高壓隔離開關(guān),為了確保不向變頻器輸出端反送電,K2與K3采用電磁互鎖操動機構(gòu),實現(xiàn)電磁互鎖。當K1、K3閉合,K2斷開時,電機變頻運行;當K1、K3斷開,K2閉合時,電機工頻運行,此時變頻器從高壓中隔離出來,便于檢修、維護和調(diào)試。

旁路柜必須與上級高壓斷路器DL連鎖, DL合閘時,絕對不允許操作旁路隔離開關(guān)與變頻輸出隔離開關(guān),以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,確保操作人員和設(shè)備的安全。

1.      故障分閘:將變頻器“高壓分斷”信號與旁路柜“變頻投入”信號串聯(lián)后,并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。在變頻投入狀態(tài)下,當變頻器出現(xiàn)故障時,分斷變頻器高壓輸入;旁路投入狀態(tài)下,變頻器故障分閘無效。

2.      保護:保持原有對電機的保護及其整定值不變。

 

 

B.自動旁路

變頻/工頻自動切換:

旁路柜在變頻器進、出線端增加了兩個隔離刀閘,以便在變頻器退出而電機運行于旁路時,能安全地進行變頻器的故障處理或維護工作。

旁路柜主要配置:三個真空接觸器(KM1、KM2、KM3)和兩個刀閘隔離開關(guān)K1、K2。KM2與KM3實現(xiàn)電氣互鎖,當KM1、KM2閉合,KM3斷開時,電機變頻運行;當KM1、KM2斷開,KM3閉合時,電機工頻運行。另外,KM1閉合時,K1操作手柄被鎖死,不能操作;KM2閉合時,K2操作手柄被鎖死,不能操作。

電機工頻運行時,若需對變頻器進行故障處理或維護,切記在KM1、KM2分閘狀態(tài)下,將隔離刀閘K1和K2斷開。

l        合閘閉鎖:將變頻器“合閘允許”信號串聯(lián)于KM1、KM2合閘回路。在變頻器故障或不就緒時,真空接觸器KM1、KM2合閘不允許;在KM1、KM2合閘狀態(tài)下,若變頻器出現(xiàn)故障,則“合閘允許”斷開,KM1、KM2跳閘,分斷變頻器高壓輸入電源。

l        旁路投入:將變頻器“旁路投入”信號并聯(lián)于KM3合閘回路。變頻運行狀態(tài)下,若變頻器出現(xiàn)故障且自動投入允許,或者需要將電機從變頻投入到工頻狀態(tài)運行(按下“工頻投切”按鈕),系統(tǒng)將首先分斷變頻器高壓輸入、輸出開關(guān)KM1和KM2,經(jīng)過一定延時后,“旁路投入”閉合,即工頻旁路開關(guān)KM3合閘,電機投入電網(wǎng)工頻運行。

l        保護:保持原有對電機的保護及其整定值不變。

 

監(jiān)控界面:

彩色嵌入式人機界面,它的操作權(quán)限分級且能保證設(shè)備的可靠運行,它提供友好的全中文操作界面。

彩色嵌入式人機界面可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制,并且用戶可以現(xiàn)場設(shè)定現(xiàn)實參數(shù)及控制邏輯。

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