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1、高压变频技术交流,内容提要,简介应用领域节能原理性能及规格概述原理及组成介绍现场安装故障处理及维护,1、简介,1.1高压变频器的发展历史 变频技术的诞生、发展史和发展机遇1、需求:变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。2、硬件:20世纪60年代后半期开始,电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、,SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制品闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管),器件的更新促使电力
2、变换技术的不断发展。从主回路结构上来看,高压变频器的发展可分为两个阶段。第一阶段是以晶闸管(SCR)作为主要电力电子器件的交交型高压变频器产品;第二阶段是广泛采用了双极性晶体管(OTR)、,绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、集成门极换流晶闸管(IOCT)等电力电子器件的交直交型高压变频器产品。3、软件:20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWMVVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。,20世纪80年代后半期开始,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广
3、泛应用。4、市场:国家节能降耗意识和政策的推动。,1.2国产高压变频器现状国产高压变频器简介目前,在国内高压大功率变频器方面有不低于30家,由于罗宾康没有在中国申请专利保护,因此绝大多数厂家都采用美国罗宾康的技术即单元串联多重化结构。随着技术研究的进一步深入,在理论上和功能上国产高压变频器已经可以与进口变频器相比肩,但是受工艺技术的限制,与进口产品的差距还是比较明显。,这些状况主要表现在如下几个方面:国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场,并加快了本地化的步伐。国内高压变频器的技术标准还有待规范。与高压变频器相配套的产业很不发达。生产工艺一般,可以满足变频器产品的技术要求,价格相对低廉。变频器中
4、使用的功率半导体关键器件完全依赖进口,与发达国家的技术差距在缩小,具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。具有研发能力和产业化规模的逐年增加。国产高压变频器的功率也越做越大,目前国内最大的应用做到了7500KW 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。部分厂家已开发出四象限运行的高压变频器。,矢量控制的高压变频器也已经在应用。,国产高压变频器的发展空间根据国家电动机调速技术产业化途径与对策的研究报告披露,中国发电总量的66消耗在电动机上,因此提高电动机系统的效率对于节能降耗总体目标的实现具有至关重要的意义。电动机系统整体效率的提高存在两种途径:提高电动机本身的效率和提高电机传
5、动系统的效率。根据美国在1998年电动机挑战计划的调查表明,对于美国来说,提高电动机效率潜在的节能规模占电动机总耗能量的,4.3%,而提高电机传动系统效率的潜在节能占电动机总耗能量的10.5%。因此采用各种可能的措施提高电机传动系统的效率可以使电动机系统整体效率明显提高。,1.2国外高压变频器现状 国外高压变频器简介国外各大品牌的变频器生产商,均形成了系列化的产品,其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能,完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。目前,在发达国家,只要有电机的场合,就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下:技术开发起步早,并具有相当大的产业化规模。
6、,能够提供特大功率的变频器,目前已超过10000KW。变频调速产品的技术标准比较完备。与变频器相关的配套产业及行业初具规模。能够生产变频器中的功率器件,如IGBT、IGCT、SGCT等。高压变频器在各个行业中被广泛应用,并取得了显著的经济效益。,产品国际化,当地化加剧。新技术,新工艺层出不穷,并被大量的、快速的应用于产品中。,高压变频器的未来发展态势交流变频调速技术是强弱电混合,机电一体的综合技术,既要处理巨大电能的转换(整流、逆变),又要处理信息的收集、变换和传输,因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题,后者要解决的软硬件控制问题。因此,未来高压变频调速技术
7、也将在这两方面得到发展,其主要表现为:高压变频器将朝着大功率,小型化,轻型化的方向发展。,高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加(器件串联和单元串联)两个方向发展。更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。现阶段,IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角色,SCR、GTO将会退出变频器市场。无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。,全面实现数字化和自动化:参数自设定技术;过程自优化技术;故障自诊断技术。应用32位MCU、DSP及ASIC等器件,实现变频器的高精度,多功能。相关配套行业正朝着专业化,规模化发展,社会分工将更加明显,1.3高压变
8、频器的分类 从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器和低压变频器。按主回路结构不同变频器可分为:交-直-交变频器、交-交变频器。按储能方式不同,交-直-交变频器可分为:电流源型变频器、电压源型变频器。,按电平数不同,变频器可分为:两电平变频器、三电平变频器、多电平变频器。,2、应用领域 在工业领域,大功率的传动机械中,大功率风机、水泵占据主要地位,例如钢铁工业、高炉鼓风机、除尘风机;石油化工的大型输油泵;化工生产的压缩机;电力工业的给水泵、引风机;煤矿的排水泵和排风扇以及城市建设的自来水供水泵等等,驱动电动机都是40040000kW、310
9、kV的大功率高压交流电动机。高压大功率变频调速系统主要用来对工业领域的这类高压电动机进行调速控制,,所以高压变频器的主要应用在工业领域,广泛应用在冶金、煤炭、石油、化工、发电、热力、供水等行业,各个高耗能行业均有很大需求。其主要应用领域和对象如下:,3、节能原理,1、设计余量:首先,在电机传动系统设计中是根据最大化原则,考虑工艺要求中最恶劣,生产最大量的可能条件来选择电机和传动设备。但实际情况是,具体生产工艺状况随时间、产量、工艺品种改变等诸多因素而变化,并非是选定的最大化工况。其次,相对于电机所拖动的主做功设备如水泵、风机和空气压缩机而言,电动机可选的功率,级别要少得多,配套电机只能按照最大
10、轴功率来选取,有时还要根据最大轴功率的1.15倍来选取电机功率。基于上述两点原因造成了在选取配套电机时所达到的名义负载率也只有60%80%左右。另外,由于实际运行所需的电机输出功率随时根据需求在做不断的调整,未经过传动系统调速的电机却始终恒速转动,也造成了电机功率的浪费。以电力行业为例在峰段时间内的输出功率的,需求往往是谷段时间的2-3倍,在没有传动系统调速的情况下其发电机组配套的风机、水泵等设备在谷段时间内只能通过挡板或者阀门来调节进风量和水压,造成在挡板和阀门上大量的不作功的能源浪费。2、动态调整节能:迅速适应负载变动,供给最大效率电压。变频调速器在软件上设有测控输出功能,始终保持电机的输
11、出高效率运行。,3、通过变频自身的V/F功能节电:在保证电机输出力矩的情况下,可自动调节V/F曲线。减少电机的输出力矩,降低输入电流,达到节能状态。4、变频自带软启动节能:在电机全压启动时,由于电机的启动力矩需要,要从电网吸收7倍的电机额定电流,而大的启动电流即浪费电力,对电网的电压波动损害也很大,增加了,线损和变损。采用软启动后,启动电流可从0-电机额定电流,减少了启动电流对电网的冲击,节约了电能,也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击,延长了设备的使用寿命。5、提高功率因数节能:电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对电网而言,阻抗特性呈感性,电机在运行时
12、吸收大量的无功功率,造成功率因数很低。,采用变频节能调速器后,由于其性能已变为:AC DC AC,在整流滤波后,负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性,功率因数很高,减少了无功损耗。6、能量回馈 对于四象限变频器而言,不仅有以上五条的节能效果,而且当电动机运行在制动运行状态时,电动机处于发电状态,能量回归电网,从而产生,节能效果:势能 动能 电能7、案例,4、性能及规格概述4.1变频器特性 GBP系列高压变频器是华飞公司自主研发和生产的高压交流电动机调速驱动装置。变频器采用先进的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、有源逆变能量回馈技术、新颖的全中文操作界面,可靠性高、性能优越、操
13、作简便。可应用于需要单象限运行或四象限运行、带能量反馈、动态响应快、低速运行转矩大等高精度场合。,4.1.1高质量电源输入 输入侧隔离变压器二次线圈经过移相,为功率单元提供电源,消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流,大大抑制了网侧谐波(尤其是低次谐波)的产生。变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEE Std 519-1992和GB/T 14549-93电能质量公用电网谐波对谐波含量的最严格要求,无需安装输入滤波器并保护周边设备免受谐波干扰。变频器额定输入功率因数大于0.97,无需,功率因数补偿电容;能减少无功输入,降低供电容量。4.1.2完美的输出性能 单元串联脉宽调制叠波输出
14、,大大削弱输出谐波含量,输出波形几近完美的正弦波,与其他形式的高压变频器比较具有以下优点:无需输出滤波装置。可以驱动普通高压电动机,而不会增加电机温,升,降低电机容量。电机电缆无任何长度限制。保护电机绝缘不受dv/dt应力的损害。不会因为谐波力矩而降低设备使用寿命。,4.1.3友好的用户界面 GBP系列高压变频器采用全中文液晶显示,面板轻触按钮直接操作,简单方便。全中文文字表述,易学易用。大屏幕显示,可对多组参数进行设置,没有烦琐的参数代码号,参数设置准确、直观、便捷。运行参数同屏显示,一览无余。状态显示。可记录保存多达20个历史故障。,4.1.4其他特性高可靠性。高效率,额定工况下,系统总效
15、率高达96%以上,其中变频部分效率大于98%。功率单元模块化结构,可以互换,维护简单。宽广的输入电压范围。功率单元光纤通讯控制,完全电气隔离。内置PID调节器,可实现闭环运行。,具有本地、远程控制方式。全面的故障监测电路,及时的故障报警保护和准确的故障记录保存。可根据用户要求作特殊设计。,4.2型号说明4.2.1型号规格说明 以GBP-D-06/315为例,代表6kV电压等级的单象限高压变频器,额定输出电流40A(容量400kVA),用于驱动额定功率不大于315kW的异步电动机。,4.2.2型号规格,4.3柜体概述 GBP系列高压变频器柜体的配置根据变频器电压等级、容量、型号及其用户特殊要求而
16、不同,以GBP-D-06/315为例,柜体结构如图下图所示:,4.4技术参数 GBP系列高压变频器现有6kV和10kV电压等级、单象限和四象限系列,根据用户要求可以定制其它非标准电压等级产品。下面以6kV单象限315kW和6kV四象限630kW为例说明GBP系列高压变频器的主要参数:,5、原理及组成介绍,GBP系列高压变频器采用交-直-交直接高压(高-高)方式,主电路开关元件为IGBT。由于IGBT耐压所限,无法直接逆变输出6kV、10kV,而因开关频率高、均压难度大等技术难题无法完成直接串联。GBP系列变频器采用功率单元串联,叠波升压,充分利用当今变频器的成熟技术,因而具有很高的可靠性。,5
17、.1 GBP系列高压变频原理框图:,5.1.1主电路,当有六个功率单元串联时的输出相电压波形,移相变压器及功率单元串联实物图,隔离变压器隔离变压器为三相干式整流变压器,强迫风冷,有使用寿命长、免维护等优点。变压器原边输入为变频器相应电压等级电压,Y形接法;副边绕组数量依变频器电压等级及整机结构而定,采用延边三角形接法,为每个功率单元提供三相多脉动整流抑制电源输入。为了最大限度地抑制输入侧谐波含量,同一相,的副边绕组通过延边三角形接法移相,绕组间的相位差由下式计算:60 移相角度=每相单元数其采用脉动宽度为60的6脉动三相全波整流(或等效三相全波整流)作为基本单元,使m组整流电路的交流侧电压依次
18、移相60/m,则可组成脉动数为p=6m的多脉动整流。,其脉动数p、组数m、移相角及对应的谐波次数h之间的关系如下表所示。,由于为功率单元提供电源的变压器副边绕组间有一定的相位差,从而消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流,所以GBP系列变频器输入电流的总谐波含量(THD)远小于国家标准5%的要求,并且能保持接近1的输入功率因数。图5.2为6kV系列输入电流实录波形,几近完美的正弦波。,变频器输出是将多个三相输入、单相输出的低压功率单元串联叠波得到。如额定输出690VAC功率单元五个串联时产生3450V相电压。表5-1、5-2为GBP变频器功率单元配置。,相输出Y接,中性点悬浮,得到驱动电机
19、所需的可变频三相高压电源。图5.3为6kV变频器系列的电压叠加示意图。,图5.4为五个690VAC功率单元串联时,每个功率单元输出的电压波形及其串联后输出的相电压波形示意图,可以得到50-5共11个不同的电平。增加电平的同时,每个电平的电压值大为降低,从而减小了dv/dt对电机绝缘的破坏,并大大削弱了输出电压的谐波含量,图5.5为6kV五单元变频器输出的Uab线电压波形实录图。因为电机电感的滤波效果,输出电流波形更优于电压波形,图5.6即为输出电流Ia的实录波形图。电压等级数量的增加,大大,改善了变频器的输出性能,输出波形几乎接近正弦波。,5.1.2功率单元 单象限功率单元,原理见图5.7,输
20、入电源端R、S、T接变压器二次线圈的三相低压输出,三相二极管全波整流为直流环节电容充电,电容上的电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电路。,单元PWM波的生成 功率单元采用的是单相全桥逆变电路,调制方式采用单极性PWM。每个单元仅有三种输出电压状态,当Q1和Q4导通时,L1和L2的输出电压状态为1;当Q2和Q3导通时,L1和L2的输出电压状态为-1;当Q1和Q3或者Q2和Q4导通时,L1和L2的输出电压状态为0。,单象限功率单元实物图,四象限功率单元,原理图见5.8,四象限功率单元与单相限功率单元相比,主要是整流部分的结构组成和原理有所不同,输入电源端R、S、T接电抗器三相输出端,电抗器
21、三相输入接变压器二次线圈的三相低压输出,整流部分既可以为直流环节提供电能,又可以将直流环节多余的电能输送到电网。的一种常用的非线性电流控制方式,它直接检测三相电流并把检测的三相电流与参考信号通过滞环比较器比较,然后再经过输出时间锁定来决定,上桥臂和下桥臂的开关状态。2、当电动机发电运行,直流母线泵升电压上升至回馈电压V时,自动调节回馈电流,稳定母线电压。具有回馈效率高、抗干扰能力强、功率损耗低的特点。,5.1.3交流侧电抗的设计电抗器的主要作用:1、隔离电网电动势和变频器交流侧电压;通过控制各功率单元的交流侧电压和电流的幅值与相位实现变频器的四象限运行;2、可滤除因PWM技术的应用在交流侧产生
22、的谐波电流,实现变流器交流侧正弦电流的控制;3、使网侧变流器获得良好的电流波形,实现向电网传输功率。,在变频器四象限运行系统中,交流侧电感的取值对网侧的影响是综合的,不仅影响系统的动、静态性能,还制约着变频器的回馈功率、功率因数和直流母线电压等主要指标。仅就四象限运行变频器的控制要求来讲,主要从满足主电路稳态有功(无功)指标、瞬态电流跟踪要求和谐波抑制三个指标。,5.1.3控制系统的设计 控制系统由控制器、PLC控制盘和人机界面组成。控制器由三块光纤板,一块信号板,一块主控板,一块从控板,一块电源板和一块母板组成。,控制技术1、闭环(有感)矢量方式闭环(有感)即是带有速度编码器反馈的矢量控制,
23、它与开环控制原理基本相似,不仅具有开环控制的优点而且因为引入了速度反馈使得该控制方式的速度调节精度,特别是低速时高于开环控制。由于引入了速度闭环使其能够满足于低速大转矩,高速响应速度快、精度高、稳定性好的优点,能够实现重载平稳启动的矿用提升机等要求调速精度较高的场合。,2、(V/F)恒压频比控制恒压频比控制就是控制变频器输出电压和输出频率之比恒定,从而保证磁通恒定也即保证了转矩恒定。所以该方式广泛的应用于风机、水泵等负载。但因为其很难根据负载转矩的变化恰当的调整电动机转矩,无法准确控制交流电机的实际转速且在转速很低时,转矩不足,所以不适用于提升机等负载变动较大的场合。,3、开环(无感)矢量方式
24、开环(无感)即不带有速度编码器反馈的矢量控制,基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量的幅值和相位,从而达到控制异步电动机转矩的目的。由于该方式可以对异步电动机的磁场和转矩分,别控制且在调速范围上与直流电动机相匹配,所以其不仅弥补了压频控制方式的缺点而且凭借其优良的控制性能和成熟的控制方案在井下皮带运输机。刮板机和钢带机等场合得到了广泛的普及应用。但由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数,而在低速时很难辨识,所以不适用于低频大转矩(如
25、提升机等),对低速下控制精度要求比较高的场合。,PLC控制盘 用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理,增强了变频器现场应用的灵活性。PLC控制盘有处理2路模拟量输入的能力和2路模拟量输出的能力,模拟量输入用于处理来自现场的电流、电压等模拟信号或模拟量给定时的给定信号;模拟量输出用于输出变频器的运行频率、输出电流或者输出电压等模拟信号。,人机界面 为用户提供友好的操作界面,负责信息处理和与外部的通讯联系,可选上位监控而实现变频器的网络化控制。通过主控板和PLC控制盘通讯来的数据,计算出电流、电压、运行频率等运行参数,并实现对电机的过载、过流告警和保护。通过RS232通讯口与主
26、控板连接,实时监控变频器系统的状态。,变频器冷却风道,GBP系列高压变频器,高质量输入高效率高功率因数高质量输出高可靠性,高质量输入无谐波污染纯净功率输入,能满足IEEE519.1992对电压失真和电流失真最严格的要求,当然也符合各国供电部门对这类谐波失真的最严格要求。保护联机设备,比如电脑、电话、电灯、镇流器等其它电器设备免受谐波干扰。避免和其它变频装置串线干扰。6KV单象限系列整流电路脉冲数为306KV四象限系列整流电路脉冲数为36,10KV单、四象限系列整流电路脉冲数为54无需考虑昂贵的谐波滤波器以及相关的谐波问题。高效率变频器总效率达到95%以上,变频部分的效率可达97%以上。,高功率
27、因数在正常变速范围内功率因数超过0.95,无需任何功率因数补偿装置。避免因功率因数过低而造成的供电部门罚款。避免因无功功率引起的馈电装置、断路器和变压器过载,高质量输出在0-50Hz范围内,输出波形好,无须输出滤波器;矢量控制技术的应用,低速转矩特性好,适宜势能负载;允许150%Ie运行1分钟,200%Ie过流保护;内置PID调节器,可实现闭环运行;电机调速连续.降低了起动时冲击电流,可延长电机和机械设备寿命;提供多重化的脉宽调制输出波形,不会引起电机的额外噪音。电机不需要降额使用;,防止了由于变频器输出谐波电流引起的电机发热;无论变频器输出电缆有多长都可以保护电机不受共模电压和dv/dt应力
28、的损害,可以使用常规电机和电缆。,高可靠性自诊断及保护功能强大;光纤通讯电路;使用低压器件完成高压输出;模块化的构造;丰富的接口功能;完善的筛选、老化、测试检验手段;严格的质量管理体系。,GBP系列变频器主要技术参数,6、现场安装6.1安装和存放环境 变频器如果安装在有可燃性气体、爆炸性气体或尘埃环境中,则有可能造成火灾或爆炸,即使是防爆电机可用于这类场所,变频器也必须远离这类危险环境。因环境温度在很大程度上影响变频器的使用寿命和可靠性,请勿将变频器安装于超过允许温度的场所。如果安装环境温度超过允许温度,建议加强通风或采用空调制冷,将温度降至允许范围。,6.2安装空间 变频器运行时,变压器和功
29、率单元要产生较多热量,为了顺利带走变频器产生的热量,在变压器柜和控制/单元柜上安装了冷却风机。因此,在安装时必须给变频器留出一定的空间,以保证冷却风路的畅通。变频器冷却风路见图6.1,必须在变频器柜体的顶部和前后留出一定的空间。背面离墙距离不得 小于800mm,顶部与屋顶空间距离不得小于800mm,装置正面离墙距离不得小于1500mm。,为了进一步降低变频器环境温度,用户可以安装集中通风风道,将热空气经过离心风机,直接通过风道引至室外。6.3柜体排列和安装安装过程中,要防止变频器受到撞击和震动,所有柜体不得倒置,倾斜角度不得超过30。安装前,变压器和变压器柜已经固定成了一个整体,因此在吊装时可
30、直接吊变压器上的吊环。为了防止柜体变形,吊绳与柜体之间的夹角不得,小于60。为了减小吊装高度,变压器柜和控制/单元柜还可以采用兜底吊装(柜体深度小于宽度),但吊装时要特别小心,以防碰坏或划伤柜体。为了布线的安全和方便,变频器柜体最好安装在电缆沟上。变频器各柜体之间的排列如图5.2所示。所有柜体应牢固安装于基座之上,并和厂房大地可靠连接。变压器屏蔽层及接地端子要接至厂房大地,接地电阻不得大于4。,6.4接线 接线前,确认导线截面积、耐压等级是否符合要求。电源线和控制线不要长距离平行布线,模拟信号线和通讯线必须采用屏蔽绞接线,屏蔽层要单端接地。接线完毕请核对以下各项:所有接线是否正确。所有端子和接
31、线是否有短接或对地短接。是否有导线漏接。接线端子间的绝缘和爬电距离是否满足要求。,主电路接线 一次回路典型接线如图6.3所示,图中配电柜及连接电缆由用户提供。配电柜应装设有普通电动机的反时限过流、接地、低电压等保护和避雷器,根据电机容量和短路容量情况还可能要装设差动保护,但差动保护进线电流互感器应安装在变频器出线侧,因为GBP系列变频器采用交-直-交方式,变频器输入和输出电流不论幅值、频率还是相位都不相同。,控制回路接线 控制/单元柜内的机芯底板设有一组端子排,专用于与用户之间的接口。-XT1模拟输入、模拟输出、远程控制和现场开关量输入、输出信号。,模拟量输入:为两路,0-10V/4-20mA
32、可选输入,第一路输入的模拟量对应的是远程输入频率,0-10V或者4-20mA对应0-50Hz,第二路输入的模拟量对应闭环时采集的风压或风量。模拟量输出:为两路,0-10V/4-20mA可选输出,第一路输出的模拟量对应的是变频器运行频率,0-10V或者4-20mA对应0-50Hz,第二路输出的模拟量对应变频器的输出电流或电压。变频器输出全部为无源点,具体功能如下:,变频器正常运行:常开点,变频器运行时常闭有效;报警输出:常开点,变频器重故障时常闭有效;高压合闸允许:常开点,变频器具备上高压得条件时该点闭合;高压紧急分断:常闭点,变频器出现故障需掉高压时该点分断;变频器轻故障输出:常开点,变频器轻
33、故障时该点闭合;,变频器重故障输出:常开点,变频器重故障时该点闭合。远控急停:常闭点,设置为远程控制时打开有效;远控复位:常开点,设置为远程控制时闭合有效;远程启停:常开点,设置为远程控制时闭合启动,分断停止;,正反启动:常开点,设置为远程控制时闭合正向,分断反向;交流控制电源要求容量1000VA,电压AC220V。6.5操作 GBP系列高压变频器有下列几种控制方式,能够从不同地点、以不同方式进行控制:1、本地控制2、远程控制,6.6运行6.6.1运行前的检查6.6.2送控制电源6.6.3送高压电源6.6.4不带电机试运行6.6.5带电机试运行,6.6.6上电、运行巡视设备,确保正常。合开关Q
34、F1,启动UPS电源,送220V控制电。待控制器启动完毕,状态显示为“高压不就绪”,且无故障报警输出,则系统正常。若有报警输出,应立即查看故障原因,采取措施消除故障,并按系统复位键,恢复到正常状态。查看“功能设定”,确保设置正确,按“返回”键退出。,查看“参数设定”,确保“最低频率”、“最高频率”、“加速时间”、“减速时间”等各项参数设置合理,按“返回”键退出。高压合闸,待高压就绪后,状态显示为“系统待机”,柜顶风机启动。设定频率,启动电机,运行。,6.6.7停机、下电 运行过程中若出现异常情况,可立即拍下柜门上的“急停”按钮,分断高压变频器电源。正常停机应按屏幕上的“停机”键。频率为0Hz时
35、,拍下“急停”按钮,分断高压变频器电源。断高压5分钟后,待功率单元自放电完毕,断开控制电源。,7、故障处理及维护,7.1轻故障分类与报警 系统发生轻故障时,系统给出间歇光报警,轻故障包括变压器过热,单元超温、柜门打开等。对于轻故障的发生,系统不作记忆处理,仅在故障指示中显示。故障存在时报警,如果故障自行消失,则报警自动取消。系统运行时如果发生这类故障,变频器并不立即停机。在停机状态下,如果存在这类故障,用户也还能进行启动操作。,7.2重故障分类与报警 系统发生下列故障时,按照重故障处理:重故障包括:外部故障、变压器过热、输出过载、单元重故障、输出电流不平衡、输入电压不平衡、输入电压过压、欠压、
36、输入电流过流等。单元故障包括:IGBT故障、母线欠压、母线过压、光纤故障等。,7.3常见问题的处理 单元光纤通讯故障 单元直流母线过压 单元IGBT故障 单元超温 变压器过热跳闸 输出过载,7.4如何更换功率单元 单元柜内的功率单元模块是完全一致的,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。更换功率单元模块可遵照以下步骤进行:1、停机,使变频器退出运行状态。2、切断高压电源,并将本地或远程高压分断开关锁定。3、打开功率柜柜门,等待所有单元的指示灯熄灭。4、拔掉故障单元的XT、XR两根光纤头。5、用扳手卸下故障单元的R、S、T输入电源接线和L1、L2输出连接
37、电缆。6、四象限功率单元还要拆掉电压检测线。7、拆下故障单元与轨道的两个固定螺丝。8、将故障单元沿轨道拔出,注意轻拿轻放。9、按与上述拆卸相反的顺序将备用单元装上并接线。10、系统重新上电投入运行。11、与厂家联系维修故障单元。,7.5维护 GBP系列高压变频器在设计和制造时已充分考虑到人身安全,然而作为高压设备,变频器内部连接均存在致命电压。另外,散热器和许多其他元器件都很热,不能接触。因此,在变频器操作和维护时必须考虑下列警告:1、在柜内靠近或接触元器件时,要消除静电,消除静电的方法是:戴接地防静电手镯环,该手镯环通过1M电阻接地;通过触摸接地的金属片可以消除静电。2、在变频器运行过程中,
38、不要断开控制电源。3、不要将易燃易爆物品存放在变频器柜内或周围。4、在做任何维护和检修工作之前,要严格遵守操作规程。5、确认无发热部件和不带电之前,千万不要触摸柜内的任何部位。,6、不要以为关断输入开关后柜内就不存在电压了,电压仍然存在于输入开关的上端。7、操作时保持单手操作,穿戴安全防护鞋,并有其他人在场。8、不要带电连接或断开任何表计、电缆、通讯光缆和电路板。9、在检修或更换功率单元时,一定要将高压切断,然后方可打开高压柜门,并检查所有单元指示灯完全熄灭后才能接触功率单元。10、不要使高压输入误送到变频器的输出端,这样会严重损坏 变频器。11、不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘,这样会使功
39、率单元中的开关器件损坏。12、经常检查室内温度,通风情况,注意室内温度不要超过40。13、保持室内清洁卫生。,14、经常检查变频器是否有异常声响,异味,柜体是否发热;排风口是否有异味。15、经常用一张A4纸检查变压器柜、控制/单元柜进风口风量,看纸张是否能被过滤网牢牢吸住,如有问题应及时排除(检查冷却风机是否运转正常,更换或清洗过滤网)。16、建议变频器投入运行后,每个星期都要更换清洗柜体过滤网,每个月将变压器所有进出线电缆、功率单元进出线电缆、控制电缆紧固一遍,以后每半年紧固一遍。17、定期记录变频器运行情况,发生故障跳闸时,要记录故障情况,查明原因并排除后方可再次上电。18、清扫工作:过滤网、变压器柜、控制/单元柜。19、紧固工作:变压器进出线电缆、功率单元进出线电缆、控制电缆。,谢谢大家!,