密炼机变频器项目.doc

密炼机高压变频改造 技术方案 上海澳通韦尔电力电子有限公司 二〇一一年十二月 目 录 一、设备性能的详细描述 错误！未定义书签。 1.1 SolidDrive系列高压变频调速装置的主要特点 错误！未定义书签。 1.2 SolidDrive系列高压变频调速装置的原理 错误！未定义书签。 1.3 SolidDrive系列高压变频调速装置基本性能 错误！未定义书签。 现场试验 错误！未定义书签。 二、SolidDrive变频器的突出优势 错误！未定义书签。 三、技术标准 - 2 - 四、变频装置选型及系统方案 - 2 - 五、供货范围 - 2 - 六、技术数据表 - 2 - 七、技术服务和设计联络 - 2 - 八、现场服务 - 2 - 九、服务人员计划表 - 2 - 十、质量控制流程图 - 2 - 一、设备性能的详细描述 1.1SolidDrive系列高压变频主要特点V/F控制菜单可选，带电机参数自测定功能。 DSP全数字控制。 HMI触摸屏中文图形监控界面，用于参数设定和状态显示等，带安全密码级别功能。 允许高压电网电压波动-35%。 控制电源单相交流220V，冗余设计，无需UPS和双回路切换供电，控制电源掉电不影响变频器运行。 控制系统无风扇防尘设计，无硬盘设计，工业级，全封闭，可靠性高。 变频器柜门就地操作：就地/远方选择开关、急停按钮、起/停操作、故障复位。变频器就绪、运行、报警、故障指示灯。 内置PLC，模拟量、开关量I/O可编程序，可扩展，内含工艺变量PID闭环控制功能。 故障自动复位功能，转速跟踪再起动功能。 历史记录，故障和报警记录。 状态变量显示：电压，电流，频率，转速，功率，累计运行时间，累计用电量等。 控制系统和功率单元开机自检及运行过程实时检测。 加减速过程自动转矩限幅功能，防止加速过程中过流和减速过程中过压。 共振频率回避功能。 环境温度，海拔等因素自动降额。 功率单元采用光纤信号传输，抗干扰能力强。 系统一体化设计，包括柜装隔离变压器，逆变器等所有部件及内部连线，用户只须连接高压输入，高压输出，220V控制电源和控制信号线即可。 干式隔离变压器，Normex技术，H级绝缘。 整套系统在出厂前进行整体测试。 变频调速装置正面开门，可靠墙布置或多台并列。可以上下进出线。 功率单元模块化设计，可以互换，无需专用工具，更换一个单元时间小于10分钟。 整机保护：变压器过热，输入接地，输入过压，输出过流，电机超速，电机过载，电机过压，输出接地，变频器过载，冷却风机故障，柜门安全连锁等，部分故障能联跳高压进线开关。 功率单元保护：功率单元两相输入熔断器保护，有过压，缺相，欠压，过流，过热等。 进风口带滤网，运行中可更换，拆下水洗晾干后可重复使用。 变频器柜顶通风孔可外接延长风道。 设计寿命25年。 1.2 SolidDrive系列高压变频dv/dt及共模电压等问题的特性，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，包括国产电机。 图1　10kV变频装置拓扑结构示意图 图2　功率单元结构示意图 10kV电网电压经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入、单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。以10kV输出电压等级为例，每相由8个额定电压为690V的功率单元串联而成，输出相电压达5520V，线电压达10kV，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。二次绕组采用延边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。对于10kV电压等级变频而言，就是多脉冲的整流电路结构，输入电流波形接近正弦波。由于输入电流谐波失真很低，变频器输入的综合因数可达到0.95以上。图3为该变频器的输入电压、电流波形。 图3　变频器输入电压及电流 逆变器输出采用多电平移相式PWM技术，10kV输出相当于17电平，输出电压非常接近正弦波，dv/dt很小。 电平数的增加有利于改善输出波形，由谐波引起的电机发热，噪音和转矩脉动都大大降低，所以这种变频器对电机没有特殊要求，可直接用于普通异步电机，不需要输出滤波器。图4为变频器输出电压、电流波形。 图4　电机输出线电压及电流 与采用高压器件直接串联的变频器相比，由于不是采用传统的器件串联的方式来实现高压输出，而是采用整个功率单元串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，可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。功率单元中采用的低压IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠。 功率单元采用模块化结构，同一变频器内的所有功率单元可以互换，维修也非常方便。这种结构的变频器目前正在全世界得到广泛应用。 1.3 SolidDrive系列高压变频 在20