高压变频器保护
时间:2017-07-05 09:26 来源:变频调速器 作者:高压变频柜介绍
文章摘要：变压器进线接线，端子足够大，便于与进线电缆连接。变压器柜内高压引线导，体能满足发热的允许值，变压器在各分接头位置时，能承受线端突发短路的动，热稳定而不产生任何损伤，变形及紧固件松动。每个功率单元带，两相输入熔断器�；ぁ� 变频装置还具有，以下
变频装置还具有，以下保护功能。
a、 过电压�；�，检测每个功率模块的，直流母线电压，如果超过额定电压的115%，则变频器�；�。
b、 过电流保护，电机额定电流的150%，立即�；ぁ�
c、 欠电压保护，检测每个功率�？�，的直流母线电压，如果低于设定的数值，则变频器�；�。此�；な导噬习�，对电网电压负向波动的�；�。
d、 过载�；�，电机额定电流的120%，每10分钟允许1分钟，超过则�；�。此保护实际上包括了，对电网电压正向波动的保护。
e、 过热�；�，包括两重�；�，在变频调速系统柜体内，设置温度检测，当环境温度超过，预先设置的值时，发报警信号。
另外，在主要的发热元件，即整流变压器和，电力电子功率器件上，放置温度检测，一旦超过极限温度，则�；�。
2、高压变频调速系统原理，源创电气高压变频调速系统，采用直接变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功，率�？榇�，从而由各组低压叠加，而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，输入谐波畸变小于3%，直接满足IEEE519-1992的，谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器，和功率因数补偿装置。
输出波形质量好，输出电压谐波畸变小于2%，不存在谐波引起的电机，附加发热和转矩脉动，噪音、输出dv/dt，共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，变频装置10kv输出或者6KV输出，每个系统共有24个功率单元，每8个功率单元串连构成，一相.功率单元。每个功率单元分别由输入，变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器，二次绕组之间相互绝缘，二次绕组采用星形折边接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。
每个功率单元结构上，完全一致，可以互换，其电路结构图如下，系统为基本的，单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，IGBT逆变桥的控制方式，为PWM控制，并且有自动单元旁路功能。功率单元内器件承受的，最高电压为单元内直流，母线的电压，可以直接使用低压功率器件，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题，而且功率单元中采用的，低压IGBT功率�？�，驱动电路简单，技术成熟可靠，器件工作在低压状态，不易发生故障。单元旁路功能：当某个功率�？榉⑸�，故障时自动旁路运行，变频装置不停机，但需降额使用，即在每个功率单元输出，端之间并联旁路电路，当功率单元故障时，封锁该功率单元，IGBT的触发信号，然后让旁路SCR导通，保证电机电流能通过，仍形成通路。这样能维持生产要求，大大提高了系统运行的可靠性。
变压器柜，主要包括为功率单元，供电的移相变压器，还有输入侧的电压，电流检测器件和电流互感器，以及温度检测器件温控器。
详细原理见下图，
功率柜：柜内主要对功率单元，进行组合，通过每个单元的U，V输出端子相互串接而成，星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM，波形进行重组，得到非常好的PWM波形，dv/dt小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以，输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造。同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶轮的机械应力。
风机，变频器功率柜顶上和变压器柜，顶上配有冷却风机，数量根据功率等级确定。变压器柜配置6台冷却风机，放置在干式变压器绕组底部，在变压器送电后根据变压器，铁芯的温度有温控仪设定后自动运行。柜体上还设置了温度显示系统。功率柜根据功率大小配置，具有世界领先技术，德国进口优质离心冷却风机。如需将热量直接排至室外，可增设风道。
控制柜，控制器采用32位高速DSP芯片，精心设计的算法可以保证电机，达到最优的运行性能。彩色嵌入式人机界面提供友好，的全中文监控和操作界面，同时可以实现远程监控，和网络化控制�？刂破骰拱ㄒ惶谥玫腜LC，用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和，状态信号(包括DCS/RS485//Modbus)的协调，并且可以根据用户的需要，扩展控制开关量，增强了系统的灵活性。控制器结构上采用箱体结构，各控制单元板采用FPGA，CPLD等大规模集成电路和表面焊接技术，系统具有极高的可靠性�？刂破饔牍β实ピ�，采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全，可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。采用温度控制�？榭梢运媸�，监控高压变频器各个功率单元的温度。
控制器通讯原理如下图，控制电源：控制电源接受交流输入，控制电源由用户提供单相，220V交流操作电源，对外标准接口，整套变频控制装置，包括移相变压器，变频器、旁路柜等所有部件，及内部连线一体化设计，需方只须连接高压输入，高压输出、控制电源和控制线即可。
高压变频器对外接口，的具体定义如下。
1） 变频器提供的开关量，变频器采用西门子S7，200系列的PLC，标准数字量配置为24点入，16点出，并且可以根据用户的，不同需求进行I/O点的扩展，及参数化设计。
其部分输出定义为。
(1) 变频器待机状态指示，表示变频器已待命，具备启动条件。
(2) 变频器运行状态指示，表示变频器正在运行。
(3) 变频器控制状态指示，节点闭合表示变频器控制，权为现场远程控制，节点断开表示变频器，控制权为本地变频器控制。
(4) 变频器轻故障指示，表示变频器产生报警信号。包含柜门非法打开，变压器超温，控制电源掉电，给定信号断线，单元旁路(过热，欠压等信息。
(5) 变频器重故障指示，表示变频器发生重故障，立即关断输出切断高压。包含过压、过流，变压器严重过热。
(6) 电机在工频旁路，表示电动机处于工频旁路状态。
2）．变频器提供给高压开关柜。
高压开关紧急分断，变频器出现重故障时，自动分断高压开关，闭点有效。以上所有数字量采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。除特别注明外，接点容量均为AC220V，3A。3) 。
变频器提供的模拟量，变频器可以提供2路4～20mA的，电流源输出，带负载能力均为500。模拟量信号和物理量实际，大小的对应关系可由用户，在调速装置上设定，每路模拟输出对应的物理量，可以由需方从以下参量中选择，输出频率、给定频率，输入电流、输出电流，输入电压、输出电压，闭环给定值、实际反馈值。
4) DCS提供给变频器的开关量。
a) 启动指令，干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行。
b) 停机指令，干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器正常停机。
c) 紧急�；噶�，干接点，闭合保持有效，变频器紧急停机。
5) DCS提供给的变频器模拟量，变频器采用西门子S7-200系列的，PLC模拟量扩展�？椋珽M235满足上述要求，此�？榭商峁�4路4～20mA电流源，或0～5V电压源的输入，其输入可根据用户不同的，要求进行定义，满足用户多方面的需求，可定义为给定频率，给定转速、压力反馈等。
注：详细接口设计需要在签订，技术协议阶段由双方商定。本方案提供的接口仅供参考。
高压变频柜:控制器。 控制器由高速，单片机处理器，人机操作界面和PLC共同构成。其中人机操作界面有三种配置，工控PC机界面，嵌入式工控机界面，标准操作面板界面，用户可根据需要进行选择。单片机实现PWM控制。人机操作界面解决高压，变频调速系统本身和，用户现场接口
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