燃机变频启动装置培训教程
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变频器培训ppt课件xx年xx月xx日目录•变频器基本概念与原理•变频器硬件结构与组成•变频器参数设置与调试方法•变频器在工业生产中应用案例•变频器维护保养与故障排除•变频器选型与使用注意事项01变频器基本概念与原理定义调速控制节能降耗提高生产效率变频器定义及作用01020304变频器是一种电力控制设备,通过改变电源频率来控制交流电动机的转速和运行状态。
实现电动机的无级调速,满足不同负载和工艺要求。
通过优化电机运行效率,降低能源消耗。
实现自动化控制,提高生产线的稳定性和效率。
整流滤波逆变控制变频器工作原理将交流电转换为直流电,通常采用二极管整流桥或可控硅整流器。
将直流电逆变为交流电,通过控制逆变器的开关频率和占空比来调节输出电压和频率。
对整流后的直流电进行滤波处理,以消除谐波和减少电压波动。
采用微处理器或数字信号处理器(DSP)进行闭环控制,实现精确的转速和转矩控制。
电压型变频器通过改变输出电压的幅值来控制电动机的转速。
电流型变频器通过改变输出电流的幅值和相位来控制电动机的转速。
•直接转矩控制变频器:直接对电动机的转矩进行控制,实现快速响应和精确控制。
高效节能通过优化电机运行效率,降低能源消耗。
精确控制实现高精度的转速和转矩控制,满足复杂工艺要求。
宽调速范围适用于不同负载和转速要求的场合。
高可靠性采用先进的控制技术和优质元器件,确保设备长期稳定运行。
02变频器硬件结构与组成将交流电转换为直流电,通常采用三相桥式不可控整流电路。
整流电路滤波电路逆变电路平滑直流电压中的脉动成分,减小电压波动。
将直流电转换为频率和电压可调的交流电,通常采用三相桥式逆变电路。
030201主电路结构通常采用高性能微处理器或数字信号处理器(DSP ),实现复杂的控制算法和逻辑功能。
控制核心将控制信号转换为适合功率开关器件的驱动信号,保证开关器件的可靠导通和关断。
驱动电路实时监测主电路中的电压、电流等参数,为控制核心提供必要的反馈信号。
BEIH Plant Course燃气轮机变频启动系统GT Starting DeviceMBJ目录1 教程介绍 (1)2 系统KKS编码、英文缩写及符号 (2)2.1 KKS编码 (2)2.2 缩写 (2)2.3 符号 (3)3 相关专业理论基础知识 (5)3.1 初级..................................................... 错误!未定义书签。
3.2 中级 (6)3.3 高级 (8)4 变频启动系统作用 (11)4.1 变频启动系统作用 (11)5 变频启动系统工作原理 (13)5.1 常规变频器工作原理 (13)5.2 同步电机的变频调速原理 (13)5.3 变频启动系统的工作原理 (15)6 变频启动系统分类与构成 (16)6.1 变频启动系统的分类 (16)6.2 静态变频器典型构成 (17)6.3 静态变频启动系统的典型接线 (18)6.4 变频启动系统发电机的特点 (18)7 变频启动系统的启动 (20)7.1 常规变频器的启动 (20)7.2 燃气轮机启动顺序 (20)7.3 扭矩与速度曲线 (21)7.4 发电机电压与速度曲线 (22)8 变频启动系统配置 (23)8.1 一台发电机配一台启动器 (23)8.2 一台启动器用于多台发电机 (23)8.3 两台启动器用于多台发电机 (24)9 变频启动系统控制及连锁保护 (27)9.1 变频启动系统控制 (27)9.2 变频启动系统连锁保护 (27)10 技术参数及设备规范 (29)10.1 技术参数 (29)10.2 GE静态变频启动系统LS2100介绍 (29)10.2.1 典型LS2100变频启动系统额定参数 (29)10.2.2 LS2100变频启动系统构成 (30)10.2.3 LS2100变频启动装置机柜 (30)10.2.4 LS2100变频启动装置控制系统 (31)10.2.5 LS2100变频启动装置冷却系统 (34)10.2.6 LS2100变频启动装置功率变换系统 (36)10.2.7 LS2100变频启动系统的电源输入 (38)10.2.8 LS2100变频启动系统的功率输出 (38)10.2.9 LS2100变频启动系统故障和报警 (38)10.2.10 LS2100变频启动系统通信 (38)10.3 三菱静态变频启动系统SFC介绍 (39)10.3.1 三菱M701F型燃机配用SFC额定参数 (39)10.3.2 SFC变频启动系统构成 (39)10.2.3 SFC变频启动装置机柜 (40)10.3.4 SFC变频启动系统故障和报警 (42)11 巡回检查 (43)11.1 启动装置运行中的监视、检查内容 (43)11.2 日常检查 (43)12 基本运行操作 (44)12.1 启动装置投运前准备和检查 (44)12.2 启动装置投入运行 (44)12.3 启动装置运行中的调整 (44)12.4 启动装置的停运 (44)13 设备检修安全措施 (45)13.1 检修措施 (45)14 常见异常故障 (46)14.1 控制系统故障导致启动失败 (46)14.2 功率单元故障导致启动失败 (46)14.3 冷却系统故障导致启动失败 (46)14.4 装置通讯系统故障导致启动失败 (46)15 事故预案及演练 (47)15.1 变频器过电压的预防措施 (47)15.2 现场反事故演练记录 (47)16 事故案例 (49)16.1 闸刀故障引起燃机无法并网 (49)16.2 系统干扰导致燃机启动中断 (49)16.3 外界条件不满足导致燃机启动失败 (49)16.4 LCI装置卡件不稳定导致燃机启动终止 (49)16.5 LCI装置隔离刀闸电源消失导致启动失败 (50)17 标准试题库 (51)17.1 填空题 (51)17.2 选择题 (54)17.3 简答题 (56)18 培训检测表 (61)19 延伸阅读 (62)1 教程介绍本教程详尽介绍了燃气轮机变频启动装置,包含了发电厂运行维护人员从事相关工作所必须掌握的专业基础理论知识、装置的构成及相关联接、装置中各设备的工作原理、操作及正常运行监视、设备检修维护时安全隔离要求及措施、作业危险因素的分析及防止、设备常见故障的分析处理、运行过程中的事故预想及演练等内容。
教程编写过程中,参照了厂家资料,引用了相关的技术文献,并吸收了相关的技术法规,25项重点反事故措施要求的内容。
教程适应于从事燃气轮机集控运行维护各岗位人员,按照岗位技能及职责的要求,教程依难易程度内容分别标注了初级、中级、高级三个等级。
初级为巡检岗位人员的必备知识,中级为主值以上岗位操盘人员要掌握的内容,高级为值长、专业工程师以上岗位人员的应知应会。
教程中附列了相关的培训检测表,用于记录员工学习培训进度、过程状态、掌握知识程度等重要信息。
部分检测表需由负责培训的人员填写,作为员工从业资格的重要证明。
2 系统KKS编码、英文缩写及符号2.1 KKS编码MBJ 燃气轮机启动装置2.2 缩写GT gas turbine 燃气轮机AFNL(Amps field No Load ) :空载转子电流Block:块包含基本控制功能的指令块,在配置时它被连在一起组成必需的设备或程序控制功能块能执行数学计算,排序,或(连续的)调节器控制。
Bridge :桥见功率转换模块PCM。
Board :板印刷线路板或卡。
Bus:母线,顶端横杆用于电源传输,也可以用做传输和接收数据的电气通道。
COM 端口:串行控制器通信端口(两个),COM1保留用于诊断信息和串行加载,COM2用于输入输出通信。
Configure :配置为了选择具体的功能,可以设定硬件跳线的位置,也可以把软件参数下载到存储器。
Device :装置控制系统可配置的组件。
EGD(Ethernet Global Data):以太网全球数据它是控制器的一个控制网络和协议,设备通过它共享数据。
Firmware:固化软件储存在存储器芯片里的执行软件,失电也可以保存内容,就象EEPROM或FLASH。
FLASH(闪存):固定的可编程存储设备。
Gating :门控通过输入一个脉冲信号(或电压)来控制可控硅导通。
GCP :发电机控制盘ICS : 整体控制系统它将电厂的各种控制整合为一个单一的系统。
I/O :输入/输出输入输出接口用于设备的数据出入。
Line filter :线路滤波器是三相输入到静态变频启动器的滤波网络,用来减小在SCR换向的时候由于电流的突然衰减所产生的脉冲电压。
Power conversion module(PCM) :功率转换桥PCM或整流桥包括配有相关保护和控制设备的六个三相整流器,用于产生转子电流。
PPL:Phae lock Loop锁相回路。
real-time:实时即时响应,指控制系统必须对条件的变化作出即时响应。
Redundant:冗余性一个系统包含复制的部件(板或模块),它能从故障设备转移功能到另一个复制的部件而不影响系统的功能。
Server:服务器PC机通过以太网从发电装置上采集数据,以使基于PC的操作员界面,也叫浏览界面,可以获得数据。
Signal:信号控制器里显示变量信息的基本单元。
TCP:燃气轮机控制盘(轮控盘)2.3 符号三相三角型绕组逆变器三相开口三角型绕组三相星型绕组电池组整流器全波(桥)连接的整流器3 相关专业理论基础知识在电路中,若器电流、电压及电动势均随时间按正弦函数规律变化,则统称其为正弦交流电。
2. 正弦交流电的周期和频率规定交流电在变化过程中,它的瞬时值经过一次循环,又变化到原来的瞬时值时,所需要的时间,称为交流电的周期。
通常用字母T表示,单位为秒(s);交流电每秒钟周期性变化的次数叫频率,通常用字母f表示,单位为赫兹(Hz)。
3. 变频器各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz (50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。
通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”。
4. 整流器整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。
它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。
因此,它同时又起到一个充电器的作用。
5. 逆变器逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。
通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
6.有源逆变如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上,直流电逆变成与电网同频率的交流电反馈至电网上,称为有源逆变7.无源逆变如果将电路的交流侧直接与负载连接,将直流电逆变成某一频率或频率可调的交流电供给负载,称为无源逆变。
8.燃气轮机自持转速燃气轮机启动过程中,升速到无需外力就能维持旋转的最低转速。
1.平波回路在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。
为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压。
装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。
2.线路滤波器是三相输入到静态变频启动器的滤波网络,用来减小在SCR换向的时候由于电流的突然衰减所产生的脉冲电压。
3.6脉冲整流器6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。
图3-1 6脉冲整流器示意图当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零,则交流侧电流傅里叶级数展开为:(3-1)由公式(3-1)可得以下结论:电流中含若维持k6-1(k为正整数)次谐波,即5、7、11、13...等各次谐波,各次谐波的有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
中级图3-2 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形4.12脉冲整流器:12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个可控硅整流完成,因此又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
图3-3 12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成)桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:(3-2)桥II网侧线电压比桥I超前30°,因网侧线电流比桥I超前30°。