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 SLHBT高壓變頻器調速裝置

SLHBT高壓變頻器調速裝置

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產品參數

SLHBT高壓變頻器調速裝置

一、產品介紹部分

型號說明


SHAPE \* MERGEFORMAT

輔助符號

電壓等級(kV

變頻器容量(kVA

高壓變頻調速裝置

設計序號

雙聯電氣名稱縮寫



注:設計序號:系列化改型設計編號,第一代主要適用于風機水泵類負載

電壓等級:066kV  1010kV輔助符號:M—配置手動旁路隔離開關柜  A—配置自動旁路接觸器柜

例如:SLHBT1-1100/06-M

     表示SLHBT高壓變頻調器速裝置容量為1100KVA,電壓6KV,適用于風機水泵類負載電機,配置有手動旁路隔離柜

產品特點

l  高-高直接高壓供電:SLHBT高壓變頻器調速裝置高壓直接輸入,高壓直接輸出,無需輸出升壓變壓器,設備占用面積小,適用于普通交流感應電機;

l  高效率:SLHBT高壓變頻調速裝置效率高達96%以上;

l  高功率因數:SLHBT高壓變頻調速裝置功率因數可達到0.95以上;

l  無諧波輸入:SLHBT高壓變頻調速裝置輸入使用了移相多重化整流技術,電壓電流諧波小,輸入無需增加諧波治理裝置,不對電網產生污染;

l  無諧波輸出:SLHBT高壓變頻調速裝置輸出標準正弦波電流,電壓電流諧波小,輸出無需增加諧波補償裝置,不增加電機的運轉噪音、不產生附加應力;

l  高可靠性:SLHBT高壓變頻調速裝置具有故障自動旁路和高壓掉電重起功能,確保出現故障電機不停機運行;

l  高安全性:SLHBT高壓變頻調速裝置設計上遵循高壓國家強制規范,高壓主回路與控制回路之間光纖連接,安全可靠;

l  完善的保護和故障報警設計:SLHBT高壓變頻調速裝置設置有完備的系統保護功能和功率單元保護功能,各種保護動作后,能實現故障自動記錄、事故記憶,故障記錄能自動記錄各種保護的動作類型、動作時間,可以幫助技術人員分析故障原因,并進行故障定位;

l  高靈活性:SLHBT高壓變頻調速裝置通過PLC進行現場控制,可通過人機界面修改參數設置靈活改變控制方式,具有多種標準通信協議可方便與中控系統進行通信;

l  安裝、調試、維護方便:功率單元按抽屜形式設計,功率單元與外接線采用接插件方式,無需人工接線,具有良好的互換性,方便更換 。

獨有技術特點

1)   波形數字化直接合成自適應技術:

SLHBT高壓變頻波形產生部分是用單片FPGA經過一定算法得到離散化的頻率和幅值均可控的三相波形數據,再和不同相位的三角載波相比較,產生波形數據信號控制同一相功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓,但串聯各單元的載波之間互相錯開一定電角度,實現多電平疊加波形,這樣就大大提高了整體控制系統的可靠性。

2)   低壓整機調試功能:

SLHBT高壓變頻可以利用低壓控制電源對高壓變頻進行功能試驗,用戶可以在沒有高壓電源或電機工頻運行時在線調試和維修高壓變頻裝置,這樣就大大縮短了高壓變頻設備的調試和維修時間。

3)   先進的故障自動檢測技術:

SLHBT高壓變頻在每次起動之前會自動對整個系統及每個功率單元進行在線檢測,功率單元檢測可以具體到每只IGBT的性能檢測,這樣就可以保證起動前整個裝置處于完好狀態,使各項準備工作更加有序;

4)   功率單元采用抽屜式結構,便于更換、維護。

SLHBT高壓變頻功率柜上的功率單元與主回路之間的連接都是通過動靜觸頭聯接的,裝拆時只需要將兩根光纖取下即可操作,不用花大力氣來拆裝主回路的螺栓,并且所有主回路聯接都在柜后,相對保證了人身安全。

5) 在線投切功率單元

SLHBT高壓變頻在正常運行的時候可以手動投入和旁路任意一個功率單元,這樣因干擾誤動作而旁路的功率單元可以再手動投入正常運行中去,而高壓變頻產生的故障現象大部分都是因干擾引起的,這項功能會大大提高高壓變頻的平均無故障工作時間,也就是提高了高壓變頻的可靠性。

6) 功率單元直流電壓在線檢測功能

    SLHBT高壓變頻在高壓帶電的情況下會在線檢測每個功率單元的直流母線電壓并將測

量值顯示在人機界面上,這樣操作者能很直觀的掌握每個功率單元主回路的工作狀態,為進一步分析提供了有力的保證。

7)功率單元軟旁路功能

   SLHBT高壓變頻在功率單元出現故障時采取機械旁路和電子旁路相結合的方式,保障了功率單元自動旁路時的可靠性。

8)瞬時轉矩控制功能

在負載有突變情況的工藝條件下,對負載出現突變的情況進行瞬時轉矩控制從而使高壓變頻不會因過流或速斷而跳機,提高設備運行的可靠性。

9)變頻軟起動控制技術

變頻起動的起動電流小,對起動次數沒有要求,起動完畢可無擾動切換到工頻狀態運行,起動過程無電流沖擊。

10)電機旋轉再起動控制技術,其技術特點是在電機失速旋轉的情況下,高壓變頻能自動識別電機轉速后無擾動投入,拖動電機到變頻狀態運行。

二、外型尺寸部分

6KV高壓變頻調速裝置外型尺寸選型表:

 

變頻裝置型號

額定容量

輸出電流

適配電機功率

外型尺寸

重量

SLHBT-280/06

280kVA

35A

220kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-320/06

320kVA

35A

250kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-350/06

350kVA

35A

280kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-400/06

400kVA

55A

315kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-450/06

450kVA

55A

355kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-500/06

500kVA

55A

400kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-560/06

560kVA

80A

450kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-630/06

630kVA

80A

500kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-700/06

700kVA

80A

560kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-800/06

800kVA

80A

630kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-900/06

900kVA

120A

710kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1000/06

1000kVA

120A

800kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1150/06

1150kVA

120A

900kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1250/06

1250kVA

120A

1000kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1400/06

1400kVA

170A

1120kW

4500*2300*1300

5500

SLHBT-1600/06

1600kVA

170A

1250kW

4500*2300*1300

6000

SLHBT-1750/06

1750kVA

170A

1400kW

4500*2300*1300

6000

SLHBT-2000/06

2000kVA

240A

1600kW

5100*2300*1400

6000

SLHBT-2250/06

2250kVA

240A

1800kW

5100*2300*1400

6600

SLHBT-2500/06

2500kVA

240A

2000kW

5100*2300*1400

6600

SLHBT-2800/06

2800kVA

250A

2240kW

5400*2300*1400

6700

SLHBT-3200/06

3200kVA

300A

2500kW

5400*2300*1400

6900

SLHBT-3500/06

3500kVA

340A

2800kW

5400*2300*1400

7500

SLHBT-4000/06

4000kVA

370A

3150kW

5400*2500*1400

8000

SLHBT-4500/06

4500kVA

415A

3550kW

6600*2500*1400

8500

SLHBT-5000/06

5000kVA

465A

4000kW

6600*2500*1400

9500

SLHBT-5650/06

5650kVA

525A

4500kW

6600*2500*1400

10000

SLHBT-6400/06

6400kVA

580A

5000kW

6600*2500*1400

12500

 

10KV高壓變頻調速裝置外型尺寸選型表:

變頻裝置型號

額定容量

輸出電流

適配電機功率

外型尺寸

重量

SLHBT-280/10

280kVA

35A

220kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-320/10

320kVA

35A

250kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-350/10

350kVA

35A

280kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-400/10

400kVA

35A

315kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-450/10

450kVA

35A

355kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-500/10

500kVA

35A

400kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-560/10

560kVA

35A

450kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-630/10

630kVA

55A

500kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-700/10

700kVA

55A

560kW

4200*2300*1200

5000

SLHBT-800/10

800kVA

55A

630kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-900/10

900kVA

55A

710kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1000/10

1000kVA

80A

800kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1150/10

1150kVA

80A

900kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1250/10

1250kVA

80A

1000kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1400/10

1400kVA

80A

1120kW

4200*2300*1200

5500

SLHBT-1600/10

1600kVA

120A

1250kW

4200*2300*1200

6000

SLHBT-1750/10

1750kVA

120A

1400kW

4200*2300*1200

6000

SLHBT-2000/10

2000kVA

120A

1600kW

4200*2300*1200

6600

SLHBT-2250/10

2250kVA

170A

1800kW

4800*2300*1300

6600

SLHBT-2500/10

2500kVA

170A

2000kW

4800*2300*1300

6600

SLHBT-2800/10

2800kVA

170A

2240kW

4800*2300*1300

7200

SLHBT-3200/10

3200kVA

240A

2500kW

4800*2300*1400

7200

SLHBT-3500/10

3500kVA

240A

2800kW

4800*2300*1400

7200

SLHBT-4000/10

4000kVA

240A

3150kW

5400*2300*1400

8500

SLHBT-4500/10

4500kVA

250A

3550kW

6000*2300*1400

9500

SLHBT-5000/10

5000kVA

280A

4000kW

6000*2500*1400

11500

SLHBT-5650/10

5650kVA

310A

4500kW

6000*2500*1400

12000

SLHBT-6400/10

6400kVA

345A

5000kW

6000*2700*1400

14500

1、上表中的外型尺寸包含移相變壓器柜、功率單元柜、控制柜三套柜體,不包含旁路柜,柜體總體高度還不包含底部基座槽鋼(100mm)和柜頂散熱風機(280mm)的尺寸;

2、當采用手動旁路時,旁路柜寬度為1200mm,當采用自動旁路時,旁路柜寬度為800mm

3、設備尺寸如有變動,恕不另行通知,具體尺寸以技術協議為準;

4、變頻裝置配套風道須根據現場情況另行設計;

5、外形及安裝圖見下圖:

 

四、工作原理部分

主電路 XE "power circuitry theory"

SLHBT系列高壓變頻調速裝置通過將多個低壓功率單元的輸出疊加起來得到高壓。低壓功率單元是改進優化后的標準低壓PWM(脈寬調制)低電機變頻器,這種低壓變頻器已廣泛應用了許多年。

上圖1所示為SLHBT系列高壓變頻調速裝置的典型電路拓撲圖,對6KV變頻裝置來說,電機的每相由五個功率單元串聯進行驅動,共15個功率單元可產生6000V AC線電壓,10KV變頻裝置來說,電機的每相由八個功率單元串聯進行驅動,共24個功率單元可產生10000V AC線電壓,功率單元串聯方式采用星型接法,中性線浮空。每個功率單元由一個隔離變壓器的隔離次級繞組供電,,輸入三相710V AC,50/60Hz電源,逆變輸出最高電壓為750V AC、最高頻率為120Hz的可變電源。功率單元與其對應的變壓器次級繞組以及對地絕緣等級按對應6KV或者10KV高壓等級設計。

所有的功率單元都接收來自同一個主控單元控制器的指令。這些指令通過光纖傳輸以保證高壓與低壓隔離。

典型功率單元的原理圖示于上2。由710VAC次級供電的三相二極管整流器將直流電容器組充電至約1000VDC左右,該直流電壓提供給由IGBT組成的單相H形橋式逆變電路。

XE "full load" 為功率單元提供電源的移相變壓器次級繞組在繞制時相互之間有一定的相位差,每相5個功率單元主電路可構成30脈沖整流方式。每相8個功率單元主電路可構成48脈沖整流方式。這種多級移相疊加的整流方式使得SLHBT系列高壓變頻調速裝置系列變頻器能產生非常接近正弦波的輸出波形,這樣消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流,所以從電網汲取的電流也近似于正弦波形。SLHBT系列高壓變頻調速裝置系列變頻器輸入電流的THD也保持小于3%。

SLHBT系列高壓變頻調速裝置在額定輸出功率時電機電壓和電流的波形很精確近似于真正的正弦波形。波形質量的定量測定是它的總諧波失真即THD。使用SLHBT系列高壓變頻調速裝置的電機電流的THD都小于3%。  

 

控制系統 XE "power circuitry theory"

SLHBT系列高壓變頻調速裝置控制系統由主控單元和PLC組成,主控單元由電源板、采樣板和繼電器板,主控板和三塊光纖接口板組成。

采樣板對輸入輸出信號進行檢測、將信號進行量程轉換和濾波,然后再通過母板送到主控板上,主控板的核心器件由DSP+FPGA組成,對信號分析做出處理,對各功率單元進行PWM波形控制、觸發、封鎖、旁路IGBT,使變頻裝置提供相應的頻率和電壓輸出,PLC接收用戶的控制指令(啟動、停機、急停、頻率給定等),實現各種開關信號邏輯處理。控制系統還對變頻裝置各部件的狀態(如各個功率單元、變壓器、風機等)進行監控,提供故障診斷信息,實現故障的報警和保護。

在現場應用中,控制系統可實現與現場的靈活接口,提供閥門聯動、自動調度等現場需要的控制功能,方便改變控制方式,滿足用戶現場的特殊要求。


旁路裝置

旁路裝置用于在高壓變頻調速裝置出現重故障而不能正常工作的情況下實現變頻到工頻運行的切換,有手動旁路裝置和自動旁路裝置兩種方式,可由用戶提出具體要求選配,高壓變頻調速裝置標準配置不包括旁路裝置。

手動旁路裝置由高壓隔離開關組成,需變頻運行時先分QS3,再合QS1QS2,需工頻運行時先分QS1QS2,再合QS3,變頻運行與工頻運行切換時必須等電機完全停止后手動操作隔離開關閉合與斷開,禁止帶電合分隔離開關。

自動旁路裝置由高壓接觸器組成,變頻運行時先分KM3,再合KM1KM2,工頻運行時先分KM1KM2,再合KM3,變頻運行與工頻運行切換時系統會自動切換高壓接觸器的閉合與斷開

五、技術指標部分

 

項目

指標

說明

使用標準

Q/XFL 13-2006

 

安裝地點

室內柜裝式

 

拓撲結構

功率單元多電平串聯PWM電壓源

 

整流形式

移相多脈沖

 

電動機要求

普通高壓電機

沒有要求

輸入濾波器

不需要

 

輸出濾波器

不需要

 

輸入側熔斷器保護

功率單元輸入熔斷器保護

輸入電壓

-30%~+15%額定電壓,頻率45HZ~55HZ

電壓降低15%以下降額運行

高壓輸入電流諧波含量

< 4%

 

高壓輸入功率因數

>0.96

 

高壓輸出電壓、電流諧波含量

< 4%

 

高壓輸出側頻率

5~120HZ,分辨率0.01 Hz

 

高壓輸出電壓

0~額定電壓,電壓波動率± 0.5 %

 

過載能力

1.21min,1.5倍立即保護

可提出特殊要求

裝置整體效率

滿載> 97%,其它負載>96%

 

可靠性指標(平均無故障工作時間)

25000小時

 

控制電源

三相四線制交流380V,容量5KVA

 也可適用直流電源

高低壓控制信號連接方式

光纖電纜

 

噪聲等級

<75dBA

1米處)

防護等級

IP20

 

冷卻方式

強制風冷

 

標準控制連接

RS485 MODBUS RTUDP、以太網

標準工業通訊接口

模擬量信號(輸入)規格及數量

4-20mA0-10V  1

可擴展

模擬量信號(輸出)規格及數量

4-20mA0-10V  3

可擴展

開關量信號(輸入)規格及數量

10

可擴展

開關量信號(輸出)規格及數量

220VAC5A10

可擴展

操作方式

觸摸屏

 

界面語言

全中文

 

接地要求

接地電阻《1Ω

 

 

 六、其他部分

正常工作條件

l  最低環境溫度0℃,最高環境溫度40℃,工作環境的溫度變化應不大于5/h。如果環境溫度超過允許值,應考慮配備相應的空調設備;

l  環境濕度小于90%20℃),相對濕度的變化率每小時不超過5%,避免凝露;

l  安裝高度要小于海拔1000米。若安裝高度超過海拔1000米,設備須降額使用,或采用通風的措施,也可以做特殊設計;

l  在無爆炸危險的介質中,且介質中無足以腐蝕金屬的破壞絕緣的氣體與塵埃


 

設備安裝

l  用戶負責調速裝置柜體就位和現場的所有電纜提供、敷設、試驗、連接,設備廠家提供技術指導,設備廠家負責裝置柜內的高低壓線的電氣安裝和設備調試。

l  安裝場地必須有足夠的承載能力,基礎必須牢固;

l  考慮通風散熱器及操作空間的要求,整套裝置背面離墻大于1000mm,裝置頂部與屋頂空間距離大于1000mm,裝置正面離墻大于1500mm

l  調速設備應采用機動叉車從設備底部叉車孔進行操作,如需采用吊車必須從設備底部吊裝,吊裝時應避免損壞儀表或漆層;

l  調速設備應牢固安裝于基座之上,并和廠房大地可靠連接。變壓器屏蔽層及接地端子PE也應接至廠房大地。各柜體之間應排列整齊,相互連接成一個整體;

l  安裝過程中,要防止變頻器受到撞擊和震動,所有柜體不得倒置,傾斜角度不得超過30°。

l  輸入輸出高壓電纜必須經過嚴格的耐壓試驗,信號線與強電分開布線;

l  用戶現場安裝場地就緒,安裝基礎就緒,吊運設備就緒;

l  用戶現場高壓電纜鋪設到位,控制電源和信號電纜鋪設到位;

l  用戶現場高壓開關具備送電條件,電機及輔助設備具備運轉條件。

 

訂貨須知

為獲得最佳調速節能效果,SLHBT高壓變頻調速裝置額定容量最好根據電機負載情況進行選配。為此用戶在訂貨時應提供電動機型號、功率、定子電壓、電流等數據以及帶動負載的類型及電機實際負荷率等情況。


七、高壓變頻調速裝置標準變頻方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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