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变频器模块加旁路方案 本项目适用于石钢京诚变频器模块加旁路功能技术方案。甲乙双方根据现场实际运行要求，以产品功能完善、运行安全可靠为原则共同制定本技术方案。 一 项目概况 高压变频器参数： 变频器型号 HARSVERT-VA10/060 出厂编号 1302016-20 额定功率 800KW 负载类型 除尘风机 二 改造原因 1、模块旁路功能描述 为了提高系统的连续运转可靠性，加装模块旁路功能，这项技术能够应对功率单元的故障和保证变频器在故障情况下的运行能力。对于需要连续输出能力且不允许短时断电的系统尤为有效。 工作原理：模块旁路技术是指当高压变频系统运行过程中出现一个功率单元故障时，系统可以自动旁路故障单元同时旁路故障单元的同一级其它两个功率单元实现系统降额运行，保证变频器的输出三相电压平衡。 当某个功率模块发生故障时自动旁路运行，变频装置不停机，降额输出运行，即在每个功率单元输出端之间并联旁路电路，当功率模块故障时，封锁对应功率单元 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。 1、如下图所示，一个 6KV 采用 15 个功率模块的高压变频器，当 A 相第 2 级功率单元发生故障时，系统将自动旁路 A2 功率单元，同时旁路 B2 和 C2 功率单元停止工作，从而，保证变频器的输出三相电压平衡。每相的有效工作电压由原来的 3465V 降低至 3028V，三相输出的线电压最高值 5244V；即变频有效负荷降低为 87.4％以下。 变频器的功率单元为模块化设计，可以从机架上抽出，移动和更换，所有功率单元是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出的时间用备用单元将其替换。即：在变频停机高压切断的情况下，拔掉故障单元的 J1、J2 两根光纤头；用扳手卸下故障单元的 R、S、T、U、V 五根连线；拆下故障单元与轨道的固定螺丝；将故障单元轻轻拿下，按拆卸相反的顺序将备用单元装上并接好即可。更换一个单元的时间只需 3~5 分钟。更换单元不须特殊的专用工具。 2、原模块基础上增加旁路功能 将现场在使用的功率单元拆除取出，返回利德华福工厂升级改造； 在工厂内对功率单元中的单元控制板、SCR、可控硅更换或新增全新产品，工序如下图： 2 改造后的功率单元返回用户现场，工程师指导安装、调试； 3、更换全新带旁路功能的功率模块 功率模块是整台变频器实现变压变频输出的主要部分，整台变频器的变压变频功能是通过单个功率模块实现的。功率模块整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为 4 只 IGBT 组成的 H 桥，电路结构如下图所示。 电解电容的寿命与下列因素有关：运行温度、纹波电流、电压等等。这些因素都与现场的环境和运行工况有关系。按照利德华福公司的设计，高压变频器在额定电压、额定输出电流、平均温度为 25℃的情况下，设计寿命为 10 年左右。随着温升的每升高 10 度，使用年限会减少一半，电解电容容值开始下降，随着电容容量的越来越小，变频器的输出电压和电流的波动会加大，产生故障代码，引起重故障停机。 因此更换全新功率模块在设备长期运行来看是个更经济实际的方案，能够保证变频器的长期运行稳定。 3 三 改造方案 负载名称 改造内容 数量 单价 方案一： 1、 变频器 24 个功率模块，每个模块更换内部单元控制板，增 加可控硅、SCR 等功率元器件； 2、 以上均为返厂改造，出厂前完成功率模块空载、满载测试； 1 ￥255,000 3、 调试前用户确认变频器具备投运条件后提供整机调试； 4、 新供物料提供 1 年质保；现场整体调试中如有其他器件发生 故障，另计费； 一次除尘风机 方案二： 1、 更换 24 个带模块旁路的新功率单元（HARS 700/060P）； 2、 更换 24 对光纤； 3、 配置变频顾问基础包 1 套； 1 ￥345,000 4、 新供器件提供 1 年质保； 5、 调试前用户确认变频器具备投运条件后提供整机调试； 6、 整体调试中如有其他器件发生故障，另计费；