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SH-HVF系列高壓變頻器
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SH-HVF-Ⅲ系列

SH-HVF-III
產品概述 工作原理 功能特點 技術參數 規格型號 應用領域

SH-HVF-III系列大功率高壓變頻器采用先進的功率單元串聯疊波技術、矢量控制技術、優化的PWM控制算法,將固定的50Hz60Hz)電網電壓變換成050Hz60Hz)優質的可變頻變壓的正弦電壓和正弦電流的的高壓(異步、同步)交流電動機軟啟動、調速、節能和智能控制解決方案。系統采用了一體化設計理念,主要由移相變壓器柜、功率單元柜和控制柜及旁路(可選配)組成。輸出,對電機轉速進行調整,以高可*性、易操作性、高性能為設計目標,滿足用戶對風機、水泵類負載調速節能,改善生產工藝的迫切需要。本調速系統適用于各種通用交流電機,已經成功廣泛應用于國民經濟各個行業,可為用戶提供完善的高壓(異步、同步)交流電動機軟起動、調速、節能和智能控制解決方案。系統采用了一體化設計理念,主要由移相變壓器柜、功率單元柜、控制柜及旁路(選配)組成。

系統結構

SH-HVF-III系列高壓變頻器采用單元串聯多電平技術,屬高-高電壓源型高壓變頻器,直接3kV6kV10kV高壓輸入,直接3kV6kV10kV高壓輸出。變頻器主要由移相變壓器、功率單元和控制器組成。
   
輸入隔離移相變壓器將輸入的高壓工頻電變換成為多組彼此間相互絕緣、電位獨立的低壓工頻電輸出,并分別送到各個變頻單元中,各變頻單元將輸入的各組低壓交流電分別經整流濾波變換成直流電。單元的輸入電壓根據變頻器型號以及單元數目而定。

功率單元結構

功率單元為基本的交--交單相逆變電路,整流側為二極管三相全橋,相當于一個三相輸入,單相輸入的低壓電壓源型變頻器,通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制,可得到單相交流輸出。
   
一個完整的功率單元主要由熔斷器、整流橋、電解電容、IGBT、單元驅動板、旁路等幾個部分構成。其中:
   
熔斷器:主要起過流保護作用
   
整流橋:把三相交流整流成直流;
   
電解電容:起存儲能量以及濾波平滑波形的作用;
    IGBT
:功率開關器件,通過控制IGBT的開關得到所需的PWM波形(DC-AC的逆變過程);
   
單元驅動板:負責和主控通訊,接受主控發送的IGBT的開關控制信號并把故障信息報告給主控(如過壓/欠壓/IGBT損壞/通訊異常等故障);同時控制/驅動4IGBT的開關。

輸入側結構

輸入側由移相變壓器給每個功率單元供電,移相變壓器的副邊分為三組,根據電壓等級和單元串聯級數,一般由182430364854脈沖系列等構成多級移相的疊加方式,可以大大改善電網側的電流波形(網側電壓電流諧波指標滿足IEEE519-1992GB/14549-93要求),可使負載下的網側功率因數接近1,無需任何功率因數補償、諧波抑制裝置。由于變壓器副邊繞組的獨立性,使每個功率單元的主回路相對獨立,類似常規低壓變頻器,便于采用現有的成熟技術。

 輸出側結構

輸出側由每個單元的UV輸出端子相互串聯成星型接法給電機供電,通過對每個單元PWM波形重組,可得到階梯正弦PWM波形。這種波形正弦度好,du/dt小,對電纜和電機的絕緣無損害,無須輸出濾波器,就可以延長輸出的電纜長度,可直接用于普通電機。同時電機的諧波耗損大大減少,消除負載機械軸承和葉片的振動。
   
當某一個單元出現故障時,通過控制使輸出端子短路,可將此單元旁路,退出系統,變頻器可以降額繼續運行,由此可避免很多場合下停機造成的損失。

控制系統結構

控制系統由主控處理器、人機操作界面和PLC共同構成,主控實現PWM控制;人機操作界面解決高壓變頻器調速系統本身和用戶參數設置及監測的問題,提供友好的全中文界面,使用方便、快捷;內置PLC則用于柜體內開關信號的邏輯處理,可以和用戶現場靈活接口,滿足用戶的特殊需求。
   
主控處理器與功率單元之間采用光纖通訊技術,低壓部分和高壓部分完全可*隔離,系統具有極高的安全性,同時具有很好的抗電磁干擾性能,可*性大大提高。另外,用戶控制電源掉電時,采用雙電源切換方式,控制器可由移相變頻器繼續供電,變頻調速系統可以繼續運行。

同步電機調速接口

同步電機變頻調速系統同樣具有上述變頻器的結構,只是增加了一路勵磁控制的接口,對電機勵磁電流進行控制,以滿足變頻器和電機穩定、安全運行的需要。勵磁裝置可以使用現場已有的設備,但需要對控制邏輯做必要的改進。如果用戶同意,我公司可以隨變頻器配備經認可的勵磁裝置。

單機應用與一拖多應用

 控制模式

  以壓力、流量為控制對象的閉環控制

以輸入的420mA模擬量值為控制依據,實現自動控制

以轉速為控制對象的開環控制

    該方式在遠程操作(DCS或遠程操作箱上操作)用戶可根據工況條件自設定轉速,變頻器以該轉速為控制值,該方式下頻率的變化依據用戶輸入的模擬量,4mA對應0轉速,20mA對應額定轉速

 以頻率為控制對象的開環控制

    該方式在就地操作(設備本體上操作)直接從觸摸屏上設置輸出頻率,變頻器以該頻率為控制目標值

    以上三種控制方式用戶可通過人機界面(觸摸屏)設置,滿足不同的工況要求

控制方式

本機就地控制

    直接利用變頻調速系統柜門及觸摸屏上的啟動、停機、調速等按扭控制操作

遠程上位機控制

通過我司上位機軟件或用戶DCS系統進行實時狀態監控,可進行控制操作,可查看操作事件和報警故障記錄

支持RS485ModbusProfibusTCP/IP等各種通訊協議

遠程手操箱控制

通過獨立手操箱進行控制操作,可查看操作事件和報警故障記錄

啟動類型

正常變頻啟動

飛車啟動

當負載電機未停止轉動,可通過飛車啟動方式

變頻軟起動

變頻器升頻到電網頻率,同期后切換為工頻運行

工頻切變頻

電機工頻運行時,可使用工頻切變頻啟動方式,自動切換進線開關,使負載從工頻運行狀態平滑切換到變頻運行狀態

 變頻切工頻

電機變頻運行時,如出現急停故障(或手動操作),可自動切換進線開關,使負載從變頻運行狀態切換到工頻運行狀態

 功率單元旁路功能

    當功率單元出現故障時,將故障單元從主回路里切除。為了使線電壓平衡,傳統的處理方法是將另外兩相的電壓也降至與故障相相同的電壓,而線電壓自動均衡技術通過調整相與相之間的夾角,在相電壓輸出最大且不相等的前提下保證最大的線電壓均衡輸出。

寬電壓輸入范圍

輸入電壓在65%130%,頻率在45Hz55Hz波動范圍內設備均能正常工作或降額運行。電網電壓跌落到65%以下并在短時間(5s內,如需更長時間可聯系我司)恢復后,系統自動跟蹤當前轉速運行,實現無擾動重啟動。適用于電網電壓波動較大的場合。

運行信息顯示與查詢

變頻器參數與運行狀態顯示

功率單元實時狀態顯示

變頻器操作狀態和報警故障信息記錄與查詢

變頻器運行數據的查詢與分析,準確定位報警故障

全面的保護功能

具備短路、接地、超溫、過流、過載、過壓、欠壓、缺相、掉電、電流不平衡、電壓不平衡等系統和單元保護功能,可執行報警、限流、限幅、旁路、自切換、速斷、自檢等保護動作,全面保護變頻器及負載的穩定運行。

使用標準

   《中華人民共和國電力行業標準 DL/T9942006火電廠風機水泵用高壓變頻器》(行標)

   

技術方案

    直接高-高方式

輸入

相數、頻率:三相,50/60Hz

允許頻率波動:±10%

波動電壓:電網波動范圍±10%可長時間持續運行,電網電壓跌落到65%-90%可降額運行,電網電壓跌落到65%以下可維持運行0.5s(可自動重啟動運行)

功率因數:>0.9520%負荷以上)

輸出

輸出電壓范圍:3kV11kV(更高電壓或更大功率等級請來電咨詢)

輸出電流范圍:0600A

功率設計范圍:≤8600kW

過載能力:120%額定電流,允許1min150%額定電流,允許5s200%額定電流,速斷保護

頻率:060Hz(根據電機情況)

基本性能

效率:≥96%(包括變壓器在內)

總諧波:符合中國國家標準GB14549-93IEEE519-1992(電能質量標準要求)

頻率分辨率:0.01Hz

顯示

觸摸屏:輸出頻率、輸出電壓、輸出電流、輸出功率、開關狀態、故障記錄及參數設定

控制

控制方式:V/F控制或矢量控制

加減速時間:03600s可設定

接口及通訊能力:充足的I/O接口,可根據用戶要求擴展RS485Modbus

控制信號傳輸:采用光纖通訊(主回路與控制器)

用戶電源:AC380V,三相四線制,2063A,雙電源自動切換

主要控制功能:單元旁路、飛車啟動、轉矩限幅、低電壓穿越、軟起動、變頻切工頻、工頻切變頻

傳動象限:二象限或四象限(根據需求選擇)

 運行

操作方式:本地/遠程、開環/閉環

頻率給定:手動操作/模擬量給定

變頻器狀態輸出:數字量/模擬量(可擴展)

環境

使用場合:室內,標準產品海拔1000m以下,無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵

溫度和濕度:溫度-15~﹢45℃,濕度小于90%,無凝露

存放條件:-25~﹢50

其它

保護功能:過流、短路、接地、過壓、過載、電流不平衡、電壓不平衡等

外殼防護等級:IP30IP41

冷卻方式:強迫風冷、空調、風水冷(根據需求選擇)

噪聲等級:≤60dB

電力行業:引風機、送風機、吸塵風機、壓縮機、排污泵、鍋爐給水泵、灰漿泵等;

冶金行業:高爐鼓風機、引風機、混捏機、壓縮風機、送風機、給水泵、送水泵、除鱗泵、除塵風機、轉爐、電爐 、高爐、二次除塵風機、除垢泵、制氧壓縮機、SO2風機、沖渣機、煤氣壓縮機、泥漿泵等;

石油化工:主管道泵、注水泵、鍋爐給水泵、循環水泵、潛油泵、鹵水泵、引風機、氣體壓縮機、混合器、擠壓器等;

水泥建材:窯爐引風機、窯爐供風機、窯尾風機、窯頭風機、高溫風機、磨煤機、除塵風機、蓖冷風機、循環風機、生料磨風機、水泥磨風機、分選器風機、壓力送風機等;

煤炭礦山:除垢泵、泥漿泵、渣漿泵、清水泵、進料泵、軸流風機、攪拌泵、窯爐傳動、除塵風機、排水泵、介質泵、對旋風機;

市政水務:污水泵、清水泵、凈化泵、生物粗處理塔泵等;

造紙:打漿機等;

其它:變頻電源、電力試驗等

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