凝结水泵变频调速系统运 行 规 程华润电力湖南 目 录第一章 变频器组成结构与工作原理 31.1 系统组成与原理 31.2 控制系统 41.3 功能简介 5第二章 凝结水泵变频器系统介绍 62.1 凝结水泵变频器电气接线 62.2 高压变频调速系统及其附件包括: 62.3 保护有关问题: 6第三章 凝结水泵变频器技术参数与规格型号 73.1 系统型号说明 73.2 产品通用技术参数 7第四章 凝结水泵变频器操作 94.1 运行前准备工作 94.1.1 凝结水泵变频运行送电操作步骤(以#1A凝结水泵): 94.2 启动凝结水泵变频器 104.3 改变频率给定值 104.4 减速停机 104.5 凝结水泵变频器停电(以变频器带#1A凝结水泵为例) 104.6 凝结水泵停电(以变频器带#1A凝结水泵为例,倒至变频器带#1B凝结水泵) 114.7 运行状态监视 124.8 运行提示: 12第五章 人机接口和参数设置 135.1 键盘和面板外观 135.2 基本界面显示和操作 145.3 液晶显示和面板按键具体操作方法 165.3.8 时钟修改 275.4 控制器功能参数列表 27表5-3 控制器功能参数列表 28第六章 故障的检测与排除 316.1 故障分类 316.2 故障指示 316.3 故障记录 316.4 故障检测的标准程序 316.5 报警和故障信息及其可能原因、处理解决措施 32第七章 凝结水泵变频器热控逻辑 417.1 凝结水泵变频器电源开关6114(6214)允许条件 417.2 凝结水泵变频器电源开关6114(6214)跳闸条件 417.3 凝结水泵A启动允许条件: 417.4 凝结水泵A跳闸条件: 417.5 凝结水泵变频开关A启动允许条件: 41凝结水泵变频开关A跳闸条件: 427.7 凝结水泵变频器启动允许条件 427.8 凝结水泵变频器跳闸条件 42第一章 变频器组成结构与工作原理ZINVERT系列智能高压变频调速系统采用功率单元串联技术解决器件耐压问题,级间SPWM信号移相后叠加,提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt;通过电流多重化技术提高输入侧谐波性能,减小对电网的谐波污染;主控制器采用双数字信号处理器(DSP)、可编程门列阵(CPLD和FPGA)为核心,配合数据采集单元、单元控制器和光纤通信回路以及工艺控制需要可选的可编程逻辑控制器(PLC)构成控制系统。
1.1 系统组成与原理 ZINVERT系列智能高压变频调速成套系统主要由整流变压器、功率逆变柜及控制柜组成,实际使用时还可按用户要求配套旁路切换柜1 整流变压器整流变压器副边绕组相互隔离,并采用移相延边三角形接法,保证系统工作在20%负载以上时电网侧功率因数保持在96%以上1 功率单元电气原理图1-1 系统功率单元图功率单元主要由三相桥式整流器、滤波电容器组、IGBT逆变桥(H桥)构成,同时还包括功率器件驱动、保护、信号采集、光纤通讯等功能组成的控制电路通过控制IGBT的工作状态,输出PWM电压波形其电气原理如图4-1 所示单元输出电压如图4-2所示1 功率单元的串联图1-2单元PWM输出ZINVERT系列智能高压变频调速系统是由多个功率单元经过移相串联而成电压叠加原理类同于“电池组叠加”技术,以6kV每相六单元串联为例,如图4-3所示每个功率单元输出交流有效值Vo为577V,相电压达到3464V,线电压为6000V输出相电压波形如图4-4所示图1-3 6kV系统输出电压叠加示意图图1-4输出相电压波形1.2 控制系统ZINVERT系列智能高压变频调速系统的控制采用开环恒压频比控制,主控制部分以双数字信号处理器(DSP)为控制核心,辅以可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)、AD采样和模拟输入输出单元、数字量输入输出接口。
由液晶(LCD)显示器、LED指示和键盘组成的人机界面单元的控制部分以可编程逻辑器件为核心,配合专用的IGBT驱动和保护模块和检测回路主控制部分和单元控制部分的控制信号通过光纤进行信号传输,有效避免电磁干扰,增强系统的可靠性1 控制策略调速范围较大的特点而对于风机、泵类负载,这种控制方式提供了足够高的精度专门设计的单元直流母线检测回路,能够实时提供各个单元的直流母线电压值,及时修正调制系数,进一步提高控制性能根据异步电动机的稳态数学模型,只要保证电动机反电动势和定子频率比值恒定,就可以使电机运行在额定磁通的情况下,达到效率最优点同时,在忽略定子电阻和漏感的情况下,电机的反电动势等于定子机端电压由于反电动势难以直接控制,所以在近似的情况下,采取保证机端电压和定子频率比值恒定的策略ZINVERT系列智能高压变频调速系统在恒压频比控制的基础上,提供两种类型(直线和二次方曲线,功能参数F09设置选择)V/F曲线,两种基本的V/F曲线见图1-5所示由用户根据现场情况设置功能参数(参见第6章 人机接口和参数设置),选择合适的V/F曲线,以补偿定子电压,并能根据负载类型选择效率更优的曲线如果设置F06=F05,那么当电机定子频率超过额定频率时,电压不再上升,保持额定输出电压不变。
图1-5 三种基本的V/F曲线1 掉电再启动交流输入供电母线电压瞬时失电(如母线切换、电网故障等引起)是比较常见的情况ZINVERT智能高压变频调速系统充分考虑到这种情况,专门设计了掉电再启动功能,可设置最长等待时间为30秒(功能参数代码H03)在电压恢复正常后ZINVERT系列智能高压变频调速系统可自行再启动高压电机,启动电流平滑无冲击对于不同的应用场合,用户可根据自身电网情况合理设置最长可能掉电时间,也可通过设置(功能参数代码H02)取消此功能单元旁路:ZINVERT系列智能高压变频调速系统还设计有功率单元旁路功能如图4-1 变频调速系统功率单元图中所示的短路开关K,作为旁路开关,当某个单元发生单元过热、单元短路故障、单元充电故障时,控制系统自动将功率单元中的接触器K闭合,从而封锁这个单元,同时将与其不同相的同级其它两个单元输出旁路短接,而其它级的其它功率单元仍输出,保证系统在一定的带载能力下(系统允许旁路一级单元)继续运行1.3 功能简介1.3.1 频率设定运行频率设定方式包括:可选LCD面板设定、控制柜电位器设定、外部4~20mA或0~10V模拟信号输入给定、开关量频率升降给定等多种给定方式。
1.3.2 运行方式闭环控制:检测回路获得被控制量的实际值,与设定值比较,得到偏差信号偏差信号经过PID调节来控制频率控制信号,调节电机转速达到被控制量的调节,使之与设定值一致开环控制:选择开环控制,频率控制信号由中所述方式给定,按照恒压频比方式控制电机运行1.3.3 控制方式本地控制:利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制远方控制:系统提供数字和模拟输入接口,由DCS实现控制1.3.4 断电恢复再启动功能电网瞬时停电并短时(允许等待0.1秒~30秒的时间长度可由用户自行设定)恢复后,ZINVERT智能高压变频调速系统能自动搜索电机转速,实现无冲击再启动至设定转速,无需等到电机完全停止后再启动,保证负载的连续稳定运行1.3.5 故障报警与查询功能具有故障报警和故障查询功能,提高故障排除效率,为用户维护提供方便1.3.6 运行状态记录与显示ZINVERT系列智能高压变频调速系统具有自动记录运行状态和进行显示的功能,并对显示数据分类,方便日常维护同时可通过串行通信与上位机连接,将运行状态信息上传到上位机,对记录数据进行分析、报表打印等第二章 凝结水泵变频器系统介绍2.1 凝结水泵变频器电气接线我公司凝结水泵变频器采用一拖二控制,#1机组凝结水泵变频器电源取自1号机6kV工作1A段6114备用电源开关,#2机组凝结水泵变频器电源取自2号机6kV工作2A段6214备用电源开关。
1机组凝结水泵变频器交流辅助电源取自380V汽机PC1B段备用开关5(50A);220V直流辅助电源:取自#1机220V馈线备用开关107Z(32A);6114开关直流电源取自#1机6kV直流分屏1的25Z开关(32A);1A凝结水泵变频开关61141直流电源取自#1机6kV直流分屏1的26Z开关(32A);1B凝结水泵变频开关61142直流电源取自#1机6kV直流分屏2的23Z开关(32A);#2机组凝结水泵变频器交流辅助电源取自380V汽机PC2B段备用开关20BFB09(50A);220V直流辅助电源:取自#2机220V馈线备用开关207Z(32A);6214开关直流电源取自#2机6kV直流分屏1的26Z开关(32A);2A凝结水泵变频开关62141直流电源取自#2机6kV直流分屏1的27Z开关(32A);2B凝结水泵变频开关62142直流电源取自#2机6kV直流分屏2的24Z开关(32A); 高压变频调速系统及其附件包括:a.干式隔离变压器 2台2.3 保护有关问题: 由于凝结水泵变频运行时,凝结水泵电机差动保护无法正常工作经过向保护厂家咨询,和其他电厂交流,一般都选择将差动保护退出。
我们厂在电机过流保护灵敏度达到要求的情况下,取消差动保护施工时应在端子排可靠的把有关电流端子短接第三章 凝结水泵变频器技术参数与规格型号3.1 系统型号说明ZINVERT -A6H2500/06Y 安装形式: “Y” 表示“一”字型排列 电压等级: 06表示6kV系列 额定容量:2500kVA 产品结构形式:6H表示6级H桥级联 产品应用对象:A表示异步电机 广州智光电机 智能高压变频调速系统适配电机型号YKKL630—4,额定功率:2000kW;3.2 产品通用技术参数表3-1 ZINVERT系列智能高压变频调速系统产品参数表电压等级6kV输出过载能力100%额定电流连续;130%额定电流1min;180%额定电流0sec;电压SPWM叠加波形,标准正弦,0V~Un(标称额定输出电压值)连续可调频率0~50HZ或0~60Hz可调频率分辨率电流谐波THD小于2%(满载时)输入相数、频率三相;50/60Hz允许频率波动频率:-5 ~ +5%波动电压波动电压:-15 ~ +15%以内正常运行;-15% ~ -35%降额连续运行功率因数>0.96(20%负荷以上)电流符合国家标准GB 14549-93及IEEE 519-1992电能质量标准的要求控制系统控制器TI公司电机控制专用DSP芯片控制电压AC220V/DC220V;AC380V,交流电源为三相电源,功率10kVA启动频率0.1~10Hz(可设定)输入/输出接口16数字量输入/16数字量输出2模拟量输。