高压变频器在同步机带同步发电机及同步投切功能的应用.docVIP

高压变频器在同步机带同步发电机及同步投切功能的应用 北京利德华福电气技术有限公司 【摘要】本文主要介绍北京利德华福电气技术有限公司生产的具备同步投切功能的高压变频器在同步电动机带同步发电机上的应用，具体应用于广州西门子变压器厂（原广州维奥伊林变压器厂），具有较好的推广应用价值，开拓了高压变频器应用的新领域。 【关键词】高压变频器 同步机 同步发电机 同步投切 一、项目概况： 广州西门子变压器厂位于广州市开发区东区，目前新建生产线配备了两套同步发电机组，分别是5000KVA和15000KVA，用于变压器产品出厂前的各种试验所需电源。5000KVA发电机组的同步电动机采用变压器降压启动，15000KVA发电机组的同步电动机由于功率较大，且有时需要对出口设备进行60HZ电源试验，所以选择使用高压变频器对其进行启动调速。当需要50HZ电源时，用高压变频器启动到50HZ后，对其进行同步投切到工频使用；当需要60HZ电源时，用变频器启动运行到60HZ使用。 图1：电气一次回路图； 它是由3个高压真空接触器KM1~KM3和2个高压隔离开关QS1和QS2组成（见上图）。要求KM1、KM2不能和KM3同时闭合，在电气上实现互锁。变频运行时，KM1和KM2闭合，KM3断开；工频运行时，KM3闭合，KM1和KM2断开，并且带同步投切功能，项目方案如上图所示。 设备参数： 电动机参数：额定电压：10000V 发电机参数：额定电压：11000V 额定电流：172.1A 额定电流：787.3A 额定功率：2600kW 额定功率：15000kW 额定转速：750/900转 额定转速：750/900转 额定励磁电压：46.6V 额定励磁电压：90.6V 额定励磁电流：452.2A 额定励磁电流：572.7A 额定功率因数：0.9超前 额定功率因数：0-0.1滞后 额定频率：50/60HZ 额定频率：50/60HZ 相数：3/单 高压变频器参数：型号：HARSVERT-S10/190 编号：10190 主控版本: M1.110 监控版本: V1.6.6-10190 级数: 9 级 额定容量：3250KVA 额定输入电压：10000V 额定输入频率：50HZ 额定输出电压：10000V 图2 现场运行中的变频器和所带负载发电机组 图3 现场变频器运行在60ＨＺ时 图４现场变频器使用的工艺控制图 二、高压变频器与励磁柜协调控制调试 2.1 高压变频器的启动调试 调试主板0-5V的输出电压对应励磁柜与电机的额定励磁电流，低压模拟调试正常，对其带电机控制启动运行。 调试结果：控制励磁电流稳定，正常启动。 2.2 高压变频器的正常运行调试 正常启动以后就是保证能够正常运行，该设备有50HZ和60HZ之分。 调试结果：可以运行到５０/60ＨＺ并稳定运行。 2.３ 高压变频器的运行参数优化调试 正常启动后正常运行，保证电机的定子电流也就是变频器的输出电流尽量最小。理论上是当输出功率因数为１时的输出电流最小，但是需要励磁控制柜进行自动调节，使电机的励磁电流随变频器的控制进行不断调整，以使电机的定子电流最小。 调试结果：可以完全控制电机在整个使用过程中定子端的电流最小化。 2.4 高压变频器旁路后的励磁电流控制 变频器带电机运行到５０ＨＺ后需要切换工频市电运行，保证正常切换过程的励磁电流控制且稳定。 调试结果：在变频切换工频后，稳定控制电机的励磁电流，满足发电机带负荷的能力。 2.5 变频器选择运行60HZ时的励磁电流控制 当选择变频器60HZ运行时，变频器本体对电机的励磁电流进行实时控制。 调试结果：完全满足60HZ运行时的要求。 2.6 当变频器50HZ运行切换到工频后的 电机的所有启动停机控制都由变频器实施，当工频运行中需要停机时，需要操作变频器控制柜上面的工频停机按钮，以便对励磁柜的进行灭磁控制。 调试结果：完全满足电机的正常停机控制及励磁控制要求。 2.7 变频器运行过程中出现故障的控制 当变频器运行过程中出现故障，会跳KM1、KM2，并连发信号给励磁柜进行灭磁。 调试结果：满足故障停机控制及励磁控制要求。 三、高压变频器“同步投切”功能调试： 3.1 同步投切功能介绍