應用範圍:
我公司所研發的ZINVERT型智能高壓變頻調速係統,在全國各地火力發電廠、冶金、石化、建材、市政給水等行業得到了廣泛的應用,產品應用地域覆蓋了全國十多個省份,產品運行十分穩定,並取得了較好的節能效果。
我公司研發的Zinvert型智能高壓變頻調速係統主要應對象為風機、泵類等通過調速控製大量節能的負載場合,具體應用如下:
火力發電:引風機、送風機、給水泵、循環水泵、凝結水泵、壓縮機、灰漿泵等;
冶金采礦:引風機、通風風機、除塵風機、泥漿泵、除垢泵、離心進料泵等;
石油化工:引風機、氣體壓縮機、注水泵、潛油泵、主管道泵、鍋爐給水泵、鹵水泵、混合器、擠壓器等;
水泥製造:窯爐引風機、生料研磨引風機、壓力送風機、主吸塵風機、冷卻器吸塵風機、冷卻器排風機、預熱塔風機、分選器風機、窯爐供氣風機等;
供水、汙水處理:汙水泵、清水泵、淨化泵、生物粗處理塔泵、送氧鼓風機等;
其它:傳動機械裝置、風力渦輪機、風洞等。
係統原理:
ZINVERT係列智能高壓變頻調速係統采用功率單元串聯技術,直接輸出3kV、6kV、10kV電壓,屬高-高電壓源型變頻器。由於采用功率單元串聯而非功率器件的直接串聯,因此解決了器件耐壓的問題。同時由於同相各級功率單元輸出SPWM信號通過移相後進行疊加,提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的dv/dt;通過電流多重化技術降低輸入側諧波,減小了對電網的諧波汙染;主控製器采用最新電機控製專用雙數字信號處理器(DSP)、超大規模集成電路可編程器件(CPLD和FPGA)為核心,配合數據采集、單元控製和光纖通信回路以及內置的可編程邏輯控製?PLC)構成係統控製部分。
ZINVERT係列智能高壓變頻調速成套係統整體結構上由旁路櫃、移相變壓器櫃、功率單元櫃及控製櫃組成,見圖1所示。ZINVERT型智能高壓變頻調速係統的功率單元櫃與控製櫃是合二為一的,各部分功能說明如下:
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■ 功率單元櫃
功率單元櫃為成套裝置的核心部分,也是電機定子大功率變頻電源的產生模塊。功率單元櫃主要由功率單元箱(圖1中A1~An,B1~Bn,C1~Cn)並輔以控製構成。
■ 功率單元箱
功率單元箱的電氣原理見圖2所示,每個功率單元由外部輸入三相電源A/B/C供電,經內部整流濾波後逆變成單相電壓U/V輸出。整流由三相不控整流完成,濾波環節電容采用軟充電技術可有效防止對充電電流對電容損害。逆變部分采用當代最先進的IGBT功率器件,控製方法采用SPWM逆變控製技術,功率單元的輸出波形見圖3所示。
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ZINVERTgonglvdanyuanguineigegonglvdanyuanxiangdeyuanliyujiegouwanquanxiangtong,tongyongxingqiang,yincikexianghutihuan。gonglvdanyuanneigeqijiandegongzuozhuangtaijixiangyingdecanshudouyoujiankonghebaohu,IGBT的(de)逆(ni)變(bian)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)和(he)所(suo)有(you)的(de)監(jian)控(kong)參(can)數(shu)可(ke)通(tong)過(guo)一(yi)對(dui)光(guang)纖(xian)送(song)至(zhi)控(kong)製(zhi)器(qi),由(you)於(yu)采(cai)用(yong)光(guang)纖(xian)傳(chuan)送(song)數(shu)據(ju),因(yin)此(ci)也(ye)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)裝(zhuang)置(zhi)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)。尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi):ZINVERTmeigegonglvdanyuanxiangneizhiliumuxiandedianyadoubeishishichuansongzhikongzhiqi,yincikezaikongzhiqicaozuojiemianshangzhijiejinxingzhayue,bianyujianxiuweihushiderenshenanquanbaohu。
■ 功率單元櫃高壓形成
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為了形成高壓6kV或10kV電源,ZINVERT采用了功率單元堆波技術,即將多個功率單元的輸出電壓串聯疊加直接形成高壓輸出(如圖4所示),此ci方fang法fa類lei似si於yu幹gan電dian池chi疊die加jia,通tong過guo若ruo幹gan個ge功gong率lv單dan元yuan的de疊die加jia可ke產chan生sheng所suo需xu要yao的de相xiang電dian壓ya數shu值zhi。此ci種zhong高gao壓ya的de形xing成cheng原yuan理li實shi際ji是shi將jiang標biao準zhun交jiao流liu波bo形xing進jin行xing階jie梯ti化hua等deng效xiao,波bo形xing上shang階jie梯ti數shu越yue多duo輸shu出chu的de諧xie波bo就jiu越yue小xiao,階jie梯ti數shu的de個ge數shu取qu決jue於yu每mei相xiang串chuan聯lian的de功gong率lv單dan元yuan個ge數shu。
由於各功率單元的輸出電壓波形在疊加前已經過移相處理,因此疊加後的輸出波形質量好(見圖5),不bu存cun在zai諧xie波bo引yin起qi的de電dian動dong機ji附fu加jia發fa熱re和he轉zhuan矩ju脈mai動dong等deng特te點dian,不bu必bi加jia裝zhuang輸shu出chu濾lv波bo器qi就jiu可ke以yi用yong於yu普pu通tong異yi步bu電dian動dong機ji。並bing且qie電dian壓ya的de跳tiao變bian僅jin為wei單dan個ge功gong率lv單dan元yuan直zhi流liu電dian壓ya值zhi,因yin此cidv/dt小,對電機無傷害,可直接適應於普通異步電動機的節能改造。
■移相變壓器櫃
圖6中移相變壓器櫃主要為各功率單元箱提供獨立的三相交流50Hz電源,該移相變壓器具有多個獨立的二次繞組直接與各功率單元相連,通過它繞組的移相,還可以顯著減小輸入電流中的諧波
■ 產品組成結構
ZINVERT型智能高壓變頻調速係統依電機額定電壓的不同,功率單元櫃每相所串聯的個數也不同,如圖8所示。
◆ 對於3kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由3~4個功率單元串聯疊加而成;
◆ 對於6kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由6~8個功率單元串聯疊加而成;
◆ 對於10kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由9個功率單元串聯疊加而成;
功能與應用:
1、頻率設定
ZINVERT型智能高壓變頻調速係統內核控製由電機控製專用雙DSP完成,裝置在現場運行時其運行頻率設定方式有多種方式。主要的頻率控製方式包括: LCD麵板按鍵設定、遠方操作盤、計算機後台通信或DCS等智能接口設定、外部4~20mA或0~10V模擬信號輸入給定、開關量頻率升降給定等多種給定方式可選,可視現場具體情況選用。遠方控製信號斷線時係統給出報警,並維持在斷線前的運行頻率。
2、運行方式
閉環控製:檢測回路獲得被控製量(流量、壓力等)的實際值,與設定值比較,得到偏差信號。偏差信號經過PID調節來控製頻率控製信號,調節電機轉速達到被控製量的調節,使之與設定值一致。
開環控製:選擇開環控製,頻率控製信號由1中所述方式給定,按照設定曲線控製電機運行。
3、斷電恢複再啟動功能
電網瞬時停電並在短時間內(允許等待時間0.1秒~30秒,更長的等待時間可由用戶定製)恢複後,ZINVERT智能高壓變頻調速係統能在0.2~1.0miaoneizidongsousuodianjizhuansu,shixianwuchongjizaiqidongzhishedingzhuansu,wuxudengdaodianjiwanquantingzhihouzaiqidong,baozhengfuzaidelianxuwendingyunxing。duiyudianyuanbuwenhuobodongjiaodadeyonghuchanghe,cigongnengkebaozhengyonghugongyishengchanbutingzhi,yunxingrenyuanyewuxuduizhuangzhijinxingrenhecaozuo。

4、 旁路功能
ZINVERT成(cheng)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)具(ju)有(you)兩(liang)種(zhong)旁(pang)路(lu)功(gong)能(neng)設(she)置(zhi),通(tong)過(guo)這(zhe)兩(liang)種(zhong)旁(pang)路(lu)功(gong)能(neng)的(de)利(li)用(yong),可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)運(yun)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing),能(neng)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)的(de)保(bao)證(zheng)用(yong)戶(hu)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)不(bu)受(shou)影(ying)響(xiang):
● 功率單元自動旁路功能:
ZINVERTchengtaozhuangzhimeixianggaoyanibianshuchuyougegonglvdanyuanxiangdeshuchuyixiangchuanliandiejiaerxingcheng,wudanyuanpanglugongnengdeqingkuangxiamougedanyuanmokuaideguzhanghuidaozhizhengjitingyun。danZINVERT智zhi能neng型xing高gao壓ya變bian頻pin調tiao速su係xi統tong各ge功gong率lv單dan元yuan設she置zhi有you完wan善shan的de自zi動dong旁pang路lu功gong能neng,當dang單dan元yuan內nei部bu出chu現xian故gu障zhang時shi可ke自zi動dong將jiang該gai功gong率lv單dan元yuan旁pang路lu,每mei相xiang剩sheng餘yu功gong率lv單dan元yuan繼ji續xu運yun行xing,一yi般ban變bian頻pin運yun行xing情qing況kuang下xia負fu載zai無wu需xu降jiang額e運yun行xing。旁pang路lu過guo程cheng中zhong無wu需xu人ren為wei操cao作zuo,由you係xi統tong自zi動dong完wan成cheng。
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● 成套裝置工頻旁路功能:
即(ji)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi),可(ke)將(jiang)變(bian)頻(pin)器(qi)進(jin)行(xing)旁(pang)路(lu),將(jiang)電(dian)動(dong)機(ji)直(zhi)接(jie)接(jie)入(ru)原(yuan)電(dian)網(wang)繼(ji)續(xu)運(yun)行(xing)。旁(pang)路(lu)的(de)型(xing)式(shi)有(you)自(zi)動(dong)旁(pang)路(lu)和(he)手(shou)動(dong)旁(pang)路(lu)兩(liang)種(zhong)型(xing)式(shi),主(zhu)要(yao)的(de)區(qu)別(bie)在(zai)於(yu):peizhishoudongpanglugongnengzhe,qineibucaozuojigouyougelidaozhazucheng,dangbianpinqichuxianguzhangshixuyaoanzhaocaozuoguichengjinxingshoudongcaozuojiangbianpinqituichu,jiangdianjihuifuzhigongpinyunxingzhuangtai。dangpeizhilezidonggongpinpangluhou,qineibucaozuojigouyougelidaozhahezhenkongjiechuqi(或斷路器)組(zu)成(cheng),隔(ge)離(li)刀(dao)閘(zha)已(yi)預(yu)置(zhi)到(dao)相(xiang)應(ying)位(wei)置(zhi),僅(jin)為(wei)檢(jian)修(xiu)時(shi)提(ti)供(gong)高(gao)壓(ya)斷(duan)開(kai)點(dian),當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)在(zai)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)下(xia)自(zi)動(dong)退(tui)出(chu)變(bian)頻(pin)裝(zhuang)置(zhi)而(er)切(qie)換(huan)至(zhi)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai);當變頻器檢修完畢後又可以在瞬間由工頻運行狀態轉至變頻運行狀態,用戶的負載無需停車,不影響生產,即可實現工頻→變頻或是變頻→工頻的雙向互切功能。對於重要工藝情況的負載可采用此種旁路型式。
工頻旁路櫃不是產品的標準配置。旁路櫃的接線型式可按照用戶現場具體要求定製,可以實現一拖一、一帶多的功能切換的功能。
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5、 單元直流電壓顯示功能:
wogongsiduchuangletongguokongzhixitongcaozuomianbanlaizhaxungedanyuanzhiliumuxiandianyadegongneng,tongguogaigongneng,yonghukeyishishizhangwogonglvdanyuanzhiliumuxiandianyazhi,duimeigegonglvdanyuandegongzuozhuangkuangjinxinglejiehepinggu;當(dang)高(gao)壓(ya)電(dian)源(yuan)停(ting)電(dian)後(hou),用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)查(zha)詢(xun)各(ge)單(dan)元(yuan)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)的(de)電(dian)壓(ya)來(lai)了(le)解(jie)設(she)備(bei)是(shi)否(fou)仍(reng)然(ran)帶(dai)電(dian),是(shi)否(fou)在(zai)安(an)全(quan)許(xu)可(ke)的(de)狀(zhuang)態(tai)下(xia),對(dui)運(yun)行(xing)和(he)檢(jian)修(xiu)人(ren)員(yuan)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全(quan)起(qi)到(dao)了(le)保(bao)證(zheng)作(zuo)用(yong)。
6、 參數設定功能
可設定轉矩提升、U/f加速曲線以適應不同的負載情況,可以設定多達3個共振頻率躲避區域,可以按現場情況需要設定電機的保護參數、輸出接口的功能定義等設置。
可以對電機的各種參數進行設置,也可以在界麵上對保護參數進行調整和設定。
7、 故障報警與查詢功能
故障報警采用聲、光guang報bao警jing,並bing以yi事shi件jian形xing式shi進jin行xing記ji錄lu,控kong製zhi係xi統tong具ju有you故gu障zhang報bao警jing和he故gu障zhang查zha詢xun功gong能neng,報bao警jing信xin息xi可ke以yi在zai控kong製zhi器qi上shang通tong過guo麵mian板ban按an鍵jian進jin行xing查zha詢xun,提ti高gao係xi統tong故gu障zhang的de排pai除chu效xiao率lv,為wei用yong戶hu的de運yun行xing維wei護hu提ti供gong方fang便bian。
8、 運行狀態記錄與顯示
ZINVERT係xi列lie智zhi能neng高gao壓ya變bian頻pin調tiao速su係xi統tong具ju有you自zi動dong記ji錄lu運yun行xing狀zhuang態tai和he進jin行xing顯xian示shi的de功gong能neng,並bing對dui顯xian示shi數shu據ju分fen類lei,方fang便bian日ri常chang維wei護hu。同tong時shi可ke通tong過guo串chuan行xing通tong信xin與yu上shang位wei機ji(本公司提供或接入用戶係統,非標準配置,訂貨時需特別說明)連接,將運行狀態信息上傳到上位機,對記錄數據進行分析、報表打印等(後台係統功能訂貨時需特別說明,功能及操作另見有關後台的說明)。
9、 波形分析和顯示功能
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控製器可以實現對輸入電流、電壓,輸出電壓、電流等的波形實時顯示,還可以對每相電壓、電流進行諧波分析,有助於用戶掌握設備的各種電量參數。
10、 保護配置功能和方案
caiyonggongpinpanglupeizhidegaoyabianpintiaosuxitong,youyugaoyabianpinzhuangzhishuruceweizhengliuyixiangbianyaqi,qitexingyugaoyadiandongjibutong,yincixutebiezhuyibaohudepeizhiwenti。wogongsiweiduoniandezhongyadiandongji、變壓器類保護裝置的研發生產廠家,因此具有成套的技術解決方案,詳細情況請與我公司。
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