最新利德华福高压变频器
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一、利德华福变频器操作及显示面板如下图:1、急停开关该开关按下后自己锁定。
变频器运行情况下,按下急停开关,变频器立即封锁输出,同时控制高压真空断路器跳闸。
停机情况下急停开关按下,变频器不能启动。
在任何情况下,急停开关按下后就立即生效。
拔除开关帽,解除锁定状态。
2、本机控制/远程控制控制方式选择开关,当开关处于“本机控制”位置时,可以通过触摸屏的软件界面进行控制。
如果处于“远程控制”位置,则变频器的控制权交给上位机、用户操作台或DCS系统,触摸屏的启动、停机按钮无效。
3、系统复位系统复位按钮用于在变频器停机情况下对主控板发出复位命令,用于解除主控板死机等比较严重的系统故障,或者清除故障锁存状态。
变频器运行时,“系统复位”按钮无效。
4、报警解除报警解除按钮用于清除变频器故障时发出的报警音响。
报警解除后,变频器如果又发生新的故障,或者原故障消失后又重新出现,系统将重新提供音响报警,而用户仍然可以用“报警解除”按钮将报警音响清除。
二、主控制界面功能及介绍:主界面提供变频器当前控制方式、运行方式、运行数据显示,通过主界面用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、波形显示、运行记录、故障查询。
在本控方式下,用户可以通过主界面对变频器直接进行启动、设定运行频率、停机、急停和复位等操作。
向变频器发出停机命令。
如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”,则此按钮不起作用。
本控时,用户用急停按钮发出停机命令后,高压变频调速系统立即停止输出,负载电机按其自身惯性以及现场实际工况减速直至停机。
变频器处于待机状态时,该按钮为灰色无效状态。
向变频器发出停机命令。
如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”,则此按钮不起作用。
本控时,用户用停机按钮发出停机命令后,变频器将按设定的减速时间减速停机。
在电机减速过程中,用户随时可以用启动按钮使变频器从当前速度重新恢复启动运行。
变频器处于停车状态或待机状态时,该按钮为灰色无效状态向变频器发出启动命令。
利德华福高压变频器在双机拖动提升机上的应用北京利德华福电气技术有限公司供稿摘要:变频改造是矿井提升领域提高工艺水平和安全技改的主要手段。
本文对高压变频调速系统的原理、结构进行分析,结合龙田煤业变频改造的现场,介绍HARSVERT-FVA系列能量回馈型高压变频器在双机拖动矿井提升系统上的应用情况。
关键词:双机拖动、矿井提升机、高压变频器、矢量控制、能量回馈、一、引言在煤矿生产中,矿井提升机起着非常重要的作用,它是矿山生产的关键设备。
提升机电控装置的技术性能,既直接影响矿山生产的效率及安全,又代表着矿井提升机发展的整体水平。
因此,要求矿井提升机拖动系统具有安全可靠,运行高效且定位准确的能力。
传统的矿井提升中,80%左右是用交流绕线式电机转子串电阻调速的方式,此调速方式技术相对落后,无效功耗过大,结构复杂,且运行效果不理想。
为了获得较高性能的提升系统部分采用直流传动方案,但直流电机结构复杂,在功率范围受到一定的限制的同时,运行过程中又给用户带来了高昂的维护费用。
随着电力电子与电机控制技术的发展,采用变频调速的方法具备了大转矩、高精度、宽调速、低维护的特点,从根本上解决了其他调速方式的弊端,是目前矿井提升机电气传动的首选方案。
二、用户简介辉县市龙田煤业有限公司成立于2006年4月,是由深圳市潜龙实业集团有限公司控股的现代化股份制企业,拥有一座年产95万吨的矿井——程村矿井,主产三号优质无烟煤,服务年限49年,矿井于2008年投产,税收在新乡市排名前10位。
如图1所示图1、龙田煤业一角三、改造背景及方案确定煤矿主、副井提升机系统在建井时部分设计为两台相同或不同容量的电动机一台工作、一台备用的拖动方式,即单机拖动方式。
随着矿井生产能力的提高,往往会出现单台电动机工作无法满足生产需要的情况。
如重新购置容量较大的电动机就要将原有电动机淘汰,造成浪费。
这时,可考虑在不更换设备的情况下,将单机拖动改为双机同时拖动。
利德华福高压变频器调试方案利德华福高压变频器调试方案签字页:批准:审核:会签:编制:利德华福高压变频器调试方案一、调试前的准备工作:检查所有控制电缆、动力电缆、柜内接线、地线的正确性以及螺丝的松紧。
二、控制部分调试:1、排除人机界面上显示的所有故障(高压未就绪除外),变频器应显示控制器就绪。
2、将本控/远控按钮打到本控位置;在参数设置中选择不带高压调试,将高压就绪接点K0短接,界面显示系统待机;这样就可以模拟变频器的运行,进行控制部分的本机调试。
3、将本控/远控按钮打到远控位置;进行控制部分的远程调试。
若远程给定的是4~20mA模拟量信号,要注意调整模拟输入系数,使其对应0.5~50Hz。
4、高压开关联动调试:1)旁路柜选择开关手动位置a、KM1没有吸合前,变频器旁路柜电磁锁带电,隔离刀闸可以自由操作。
b、高压开关打到试验位置,小车拉出,确保不会高压突然加电。
c、KM1手动合闸,此时,电磁锁不能操作。
按下变频器控制柜柜门上的急停按钮,KM1应能分断。
d、手动合上KM2,这个时候KM3手动合不上,他们之间有电气互锁。
分开KM1,KM2,手动合上KM3。
保证KM1,KM2,KM3能正常分合闸。
下图为系统一次图:KM32)旁路柜选择开关自动位置a、变频器在人机界面上没有故障信息的情况下,变频器合上KM1,KM2后,手动分闸分不开。
b、模拟一个重故障,变频器应自动分开KM1,KM2,然后自动合上KM3。
当KM3合上后,再模拟变频器重故障,不分KM3。
是为了保证不影响工频运行。
5、DCS指示灯调试:a、在参数设置中选择不带高压调试,将高压就绪接点K0短接,界面显示系统待机。
b、就地选择开关打到本地,操作权限由本地控制。
打到远程,DCS控制信号灯亮,操作权限由DCS控制。
c、把变频器柜门打开,轻故障指示灯应变亮。
柜门闭合后,轻故障指示灯应熄灭。
把柜门打开设置成重故障,重故障指示灯应变亮。
关上柜门,按变频器界面上的复位按钮,重故障指示灯应熄灭。
利德华福高压变频器应用范围近年来,我国年工业生产总值不断提高,但是能耗比却居高不下,高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈,为此国家投入大量资金支持节能降耗项目,其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业,它不仅可以改善工艺,延长设备使用寿命,提高工作效率等,最重要的是它可以“节能降耗”,这一点已被广大用户所认可,且深受关注。
从1998年开始,利德华福人通过一年开发,一年开局试验,一年市场考验,其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统,完全具有自主知识产权,适合国内电网特性,符合国内用户使用习惯。
该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后,在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。
由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便,并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显着,以及优异的产品性价比和周到的服务,受到用户的广泛欢迎。
火力发电:引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、排污泵、锅炉给水泵等冶金:引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等石油、化工:主管道泵、注水泵、循环水泵、锅炉给水泵、电潜泵、卤水泵、引风机、除垢泵等市政供水:水泵等污水处理:污水泵、净化泵、清水泵等水泥制造:窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘风机、生料碾磨机、窑炉供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机等造纸:打浆机等制药:清洗泵等采矿行业:矿井的排水泵和排风扇、介质泵等其他:风洞试验等系统原理HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器,直接3、6、10KV输入,直接3、6、10KV高压输出。
变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。
系统结构功率模块结构功率模块为基本的交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,通过对IGBT逆[功率单元电路结构]变桥进行正弦PWM控制,可得到单相交流输出。
每个功率模块结构及电气性能上完全一致,可以互换。
利德华福高压变频调速系统第二代产品的几个特点五年的艰苦努力,在成功的推出第一代高压变频调速系统后,经过我们的不懈努力,我们又成功的推出了第二代产品,与以前相比,它具有以下一些特点:1、跨入技术含量高,研发难度更大的中高端市场2002年,公司成功地完成了1800KW/6KV的研发工作,并在山西顺利投入运行,这标志着我公司的高压变频调速系统一举打破了国外厂商对此类产品中高端市场的长期垄断,标志着我们终于跨入了高压变频调速系统的中高端市场。
在此基础上,我们在2003年初又成功开发完成了2500KW/6KV的高压变频调速系统,并向更高功率等级的产品进一步迈进。
目前,我们正在进行3250KW/6KV系统的研发,已经完成了功率模块的开发,并顺利通过了各项测试,正在积极组织系统样机的生产。
预计将于2003年年底完成各项测试工作,并将在2004年年初正式推出此项产品。
向更大功率等级进军,打破国外厂商的垄断,这是利德华福高压变频调速系统二代产品的特征之一,也是我们不断努力的目标。
2、系统的体积进一步减小不断提高产品的可靠性并减小其体积,是电子设备制造厂商永远追求的目标。
而众所周知,电子设备的可靠性与其运行时的温度密切相关,设备温度的升高很可能会造成可靠性的降低,而温升的大小又是与设备的体积息息相关的。
可以说,减小设备的体积与降低设备的温度是一对矛盾体,这二者之间有一定的对立互动关系。
要想减小体积,就意味着可能会牺牲一定的可靠性。
这样,如何合理解决这一对矛盾体,寻找二者之间的最佳平衡点,就成为我们需要解决主要问题之一。
在利德华福高压变频调速系统的二代产品上,集中体现了我们对此问题深入探索的最新成果。
首先,我们对滤网进行重新设计,新的滤网比以前更加美观,更方便拆装,而且增大了通风面积。
另外,通过优化风道设计并引入新的散热器,我们成功的解决了减小体积与温升相矛盾的问题。
在系统体积减小的同时,其运行温度不仅没有升高,相对一代产品还有所下降,这也就意味着我们在减小系统体积的同时,系统的可靠性不是降低了,而是有了进一步的提高。
HARSVERT-A系列变频器的原理有15个(或21个)功率单元,每5个(或7个)功率单元串联构成一相。
10000V 系列有24个功率单元,每8个功率单元串联构成一相。
2.输入变压器输入侧由移相变压器给每个单元供电,移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压,各副边绕组在绕制时采用延边三角接法,相互之间有一定的相位差。
对3000V系列,变压器副边绕组分4级,每级电压430V,相互间移相15°,构成24脉冲整流方式;对6000V系列,变压器副边绕组分5级或7级。
对5级产品,每级电压690V,相互间移相12°,构成30脉冲整流方式。
对7级产品,每级电压490V,相互间移相8.57°,构成42脉冲整流方式;对10000V系列,变压器副边绕组分8级,每级电压720V,相互间移相7.5°,构成48脉冲整流方式;这种多级移相叠加的整流方式,消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流,可以大大改善网侧的电流波形,使变频器网侧电流近似为正弦波,使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。
另外,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,其工作电压由各个低压绕组的输出电压来决定,工作在相对的低压状态,类似常规低压变频器,便于采用现有的成熟技术。
各功率单元间的相对电压,由变压器副边绕组的绝缘承担,避免了串联均压问题。
3.功率单元功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元,每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。
功率单元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。
在任意时刻,每个单元仅有三种可能的输出电压,如果A+和B-导通,从U 到V的输出电压将为+Ud,如果B+和A-导通,从U到V的输出电压将为-Ud,如果A+和B+或者A-和B-导通,则从U到V的输出电压为0V。
通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态,在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。
利德华福高压变频器应用范围近年来,我国年工业生产总值不断提高,但是能耗比却居高不下,高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈,为此国家投入大量资金支持节能降耗项目,其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业,它不仅可以改善工艺,延长设备使用寿命,提高工作效率等,最重要的是它可以“节能降耗”,这一点已被广大用户所认可,且深受关注。
从1998年开始,利德华福人通过一年开发,一年开局试验,一年市场考验,其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统,完全具有自主知识产权,适合国内电网特性,符合国内用户使用习惯。
该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后,在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。
由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便,并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显著,以及优异的产品性价比和周到的服务,受到用户的广泛欢迎。
火力发电:引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、排污泵、锅炉给水泵等冶金:引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等石油、化工:主管道泵、注水泵、循环水泵、锅炉给水泵、电潜泵、卤水泵、引风机、除垢泵等市政供水:水泵等污水处理:污水泵、净化泵、清水泵等水泥制造:窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘风机、生料碾磨机、窑炉供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机等造纸:打浆机等制药:清洗泵等采矿行业:矿井的排水泵和排风扇、介质泵等其他:风洞试验等系统原理HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器,直接3、6、10KV输入,直接3、6、10KV高压输出。
变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。
系统结构功率模块为基本的交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,通过对IGBT 逆变桥进行正弦PWM控制,可得到单相交流输出。
每个功率模块结构及电气性能上完全一致,可以互换。
(备件种类单一)[功率单元电路结构]输入侧结构输入侧由移相变压器给每个功率模块供电,移相变压器的副边绕组分为三组,根据电压等级和模块串联级数,一般由24、30、42、48脉冲系列等构成多级相叠加的整流方式,可以大大改善网侧的电流波形(网侧电压电流谐波指标满足IEEE519-1992和GB/T14549-93的要求)。
使其负载下的网侧功率因数接近1,无需任何功率因数补偿、谐波抑制装置。
由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,类似常规低压变频器,便于采用现有的成熟技术。
输出侧结构5级叠加的输出侧PWM 波形输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电,通过对每个单元的PWM波形进行重组,可得到阶梯正弦PWM波形。
这种波形正弦度好,dv/dt小,对电缆和电机的绝缘无损坏,无须输出滤波器,就可以延长输出电缆长度,可直接用于普通电机。
同时,电机的谐波损耗大大减少,消除负载机械轴承和叶片的振动。
当某一个功率模块出现故障时,通过控制使输出端子短路,可将此单元旁路退出系统,变频器可降额机械运行;由此可避免很多场合下停机造成的损失。
控制器控制器由高速单片机处理器、人机操作界面和PLC共同构成。
其中人机操作界面有三种配置:工控PC机界面、嵌入式工控机界面、标准操作面板界面,用户可根据需要进行选择。
单片机实现PWM控制。
人机操作界面解决高压变频调速系统本身和用户现场接口的问题,提供友好的全中文监控界面,使用方便、快捷,同时可以实现远程监控和网络化控制。
内置PLC则用于柜体内开关信号的逻辑处理,可以和用户现场灵活接口,满足用户的特殊需要。
控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术,低压部分和高压部分完全可靠隔离,系统具有极高的安全性,同时具有很好的抗电磁干扰性能,可靠性大大提高。
另外,控制电源掉电时,控制器可由配备的UPS继续供电,(散热风机电源取自移相变压器)变频器可以继续运行。
功能特点1、启动方式设定变频器具有正常启动和软启动两种方式。
正常启动变频器按正常方式启动后,变频起开环运行于设定频率,或者闭环于被控量的期望值。
软启动变频器启动后,不论用户设定的频率为多少,变频器都直接升速到系统参数中提供的电网投切频率,然后变频器封锁输出,给出"工频投切"指令,控制用户的电气切换连锁电路,将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行。
[主界面]2、运行方式设定闭环运行模式在闭环运行模式下,用户可以设定并调节被控量(比如压力、温度等)的期望值,变频器将根据被控量的实际值,自动调节变频器的输出频率,控制电机的转速,使被控量的实际值自动逼近期望值。
开环运行模式选择开环运行模式,变频器的运行频率由主界面或外部模拟信号直接给定。
[功能设定选择对话框]3、频率设定变频调速系统的频率设定器可以采用计算机本机给定,也可以采用外部模拟信号等进行模拟给定。
计算机设定通过主界面的加减速键或"频率设定"按钮设定运行频率。
模拟设定用外部0~10V或4~20mA模拟信号,作为变频器的给定频率。
4、控制方式设定高压变频调速系统可以在机旁直接本机控制,也可以在异地远程控制。
本机控制直接利用变频调速系统柜门主界面的启动、停机、调速等按钮实现变频调速系统的控制操作。
上位机控制(非标配置,由用户自选)HARSVERT-A系列高压变频调速系统可以通过上位机进行实时状态监控,并可进行启动、停车、急停、复位、设定运行频率、参数刷新、查看故障记录等控制操作。
同时,一台上位机可监控多台下位变频调速系统的运行。
DCS控制灵活的可编程数字量和模拟量接口,可与DCS直接连接,实现设[上位机及远程监控界面]备与现场过程控制的完善结合。
远程拨号控制(非标配置,由用户自选)用户在异地可以通过电话网络计算拨号对变频调速系统进行异地远程监控。
5、参数设定功能所有参数项用中文提示,所有参数可以整体备份或恢复。
可以设定两段频率躲避区,有效避免用户系统在非工频运行点可能存在的共振:如风机喘振。
可以设定不同的转矩提升,适合不同负载的启动需要。
可以合理设置电机过流及过载保护系数,对电机实施有效保护。
可以定制和扩展内部变频控制参数以及电机控制数学模型,从而为系统向高性能发展留有扩展的空间。
[参数设定界面--工控机][参数设定3界面--标准操作面板]6、故障查询功能变频器具有故障定位与查询功能,轻微故障时变频器会在主界面,实时提供报警信息,重故障发生时,变频器会自动弹出故障界面,向用户直观显示发生了什么故障,发生在什么位置。
通过故障界面,用户可以查询故障的历史信息。
[故障查询窗口--工控机][故障记录显示界面--标准操作面板]7、波形显示功能通过对变频调速系统输入和输出的电流电压进行采样和检测,可以协助系统进行过流保护,并且查看运行中的波形质量,以及进行功率因数和系统功率的计算等等。
[波形显示窗口]8、自动调度功能用户可以在变频调速系统调度表内填写自动调度数据,使得变频调速系统可以按照用户的安排,在不同的时间,自动工作在不同的模式下,方便用户的使用。
9、运行数据记录功能HARSVERT-A系列变频器具有自动记录运行参数的功能。
用户对变频器发生的每一次操作以及对应时刻也相应记录在案。
运行记录设定变频器运行时自动记录的参数包括给定频率、电机转速、输入电流、输出电流、输入电压、输出电压、实际被控及系统状态信息。
所有记录的运行参数按文本文件格式存放于计算机非易失存储器中,每天作为一个文件,以日期作为文件名,记录时间间隔由用户设定。
[数据记录打印界面]功能锁设置通过功能锁的设定,可以定义本控锁和远控锁,用来锁定在本控或远控的情况下,系统的调试方式、给定方式、启动方式、运行方式。
当系统处于本控或远控的情况下,系统将按照功能锁自己绑定各项功能。
[功能锁设置]系统自诊断功能自动检测核心主控制器,可编程序逻辑PLC及上位机等当前的状态,辅助分析各控制器间的通讯情况,并设计内核检测功能,协助分析控制器运行性能或解决故障。
[系统检测]10、旁路功能QF采用带综合继保的高压断路器如果QS1、QS2、QS3采用手动隔离开关,电机可以实现手动旁路。
QS1、QS2闭合,QS 3断开时,电机可由变频器控制调速运行。
QS1、QS2断开,QS 3闭合时,电机可由QF直接启动停并进行保护,变频器可完全和电网脱离,便于维护与检修。
如果QS1、QS2、QS3都采用电气开关(如真空接触器),则可以实现电机自动旁路或软启动功能。
11、附加功能(非标配置,由用户自选)阀门联动变频器可以直接按用户要求设置相应的附加功能,如在水泵调速应用中,可以自动进行开阀关阀控制,开关阀故障报警等技术参数高压变频调速系统的型号编制方法:额定电流(A)电压等级(KV)控制方式变频调速系统 (VERT)产品系列(s)公司名称缩写(HAR)注:1、额定输出电流为□□□A2、电压等级:□□KV3、控制方式:A表示异步机普通控制型,VA表示异步机矢量控制型,VS表示同步机矢量控制型。
比如:额定电流130A电压等级6KV异步机变频调速系统正弦波系列公司名称缩写3KV注:设备尺寸如有变动,恕不另行通知,具体尺寸以技术协议为准。
注:设备尺寸如有变动,恕不另行通知,具体尺寸以技术协议为准。
注:设备尺寸如有变动,恕不另行通知,具体尺寸以技术协议为准。