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SH-HVF系列高壓變頻器
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SH-HVF-N系列

SH-HVF-N
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-N型高壓變頻器是湖北三環發展股份有限公司積極響應用戶需求,自主研發和生產的新一代高壓交流電機調速驅動裝置。裝置采用優化的結構設計方案,布局美觀緊湊,走線合理簡潔,提高了空間利用效率,從整體上大幅壓縮了外形尺寸,便于運輸安裝,為用戶節省了場地空間。針對很多用戶較為惡劣的運行環境,裝置風路設計合理,提高散熱效率,加強重要器件抗污穢能力,提高測量和保護功能,保障裝置可*穩定運行。對重要器件采取模塊化和標準化設計思路,具有控制精度高、功能全、現場抗干擾能力強等一系列優點,質量可*,操作簡便,維護工作量小,維護費用低。

變頻器采用功率單元串聯疊波技術,技術成熟、器件可*;自主開發的矢量控制技術,精度高,響應快,性能優越;新穎的觸摸屏全中英操作界面,運行參數直觀,可*性高、性能優越、操作簡便;功率單元模塊化設計,維護方便;輸入電壓范圍寬廣,更適合很多較惡劣的企業電網;輸出電壓無諧波,啟動力矩大,適合啟動力矩高的負載;飛車啟動和瞬時停電重合閘功能,適用于可*性和連續性要求更高的工況;電源輸入、輸出符合最嚴格的IEEE std 519-1992GB/T14549-1993標準,無需單獨安裝輸入濾波器,為用戶節省諧波治理費用;系統功率因數高,無需功率因數補償裝置,可有效減少無功輸入,降低輸入容量,減少用戶電網增容費用。

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。

    電壓源型高-高變頻器,采用多脈沖整流及空間矢量多重化PWM技術,每相由多個單元串聯而成,直接驅動高壓大功率異步電機和同步電機,無需輸出升壓變壓器。輸出電平數非常多,dv/dt很小,輸出波形接近正弦波,無需正弦波濾波器,電機運行平穩。

    具有V/F控制和矢量控制模式,對電機轉矩特性無影響,不會給電機帶來額外損耗,能大大改善起動性能,起動轉矩大,起動電流小,消除因起動對電流造成的損害,消除因起動電流過大對電網的沖擊。

    采用DSP+FPGA控制,可*性高,速度高達納秒級,杜絕了變頻器死機問題,完善的自我診斷和故障預警機制,上電自檢,運行中實時監測,檢測速度高,分析準確,減少變頻器誤報警,故障的自診斷及保護功能相當完備,多達400多項的診斷信息。

    裝置內置通用PID,不需外接控制設備即可實現閉環運行,隔離RS485接口,采用MODBUSPROFIBUS通訊規約,標準模擬量輸入和輸出,包括多路4-20mA接口,16路隔離的數字量輸入,16路繼電器無源觸點數字量輸出,容易實現系統功能擴展。

    觸摸屏可以查看記錄、設置參數、現場操作等,全面的故障監測電路、及時的故障報警保護和準確的故障記錄保存,事件記錄和追憶功能,負荷管理功能,提供歷史負荷數據及曲線。

    具有反轉起動和飛車起動功能,無論電機處于正轉還是反轉狀態,變頻器均可實現大力矩直接起動。具有瞬時停電再啟動功能,掉電時不停機,3-20S可設,電網恢復供電后自動跟蹤當前轉速運行。

    多臺電動機并列運行,在變頻器容量允許范圍內,并列的電動機數量不受限制;變頻器具有軟起動功能,可以實現一拖多軟起動。

    高性能價格比,高功率體積比,功率單元模塊化結構,可以互換,維護簡單,功率單元光纖通訊控制,完全電氣隔離。

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

  火力發電:引風機、送風機、吸塵風機、壓縮機、排污泵、鍋爐給水泵、灰漿泵、凝結水泵、排粉風機、增壓風機、循環水泵等;

    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;

    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;

    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;

    供水、污水處理:污水泵、清水泵、凈化泵、生物粗處理塔泵等;

    造紙:打漿機等;

    制藥:清洗泵等;

    其他:傳動機械裝置、風力渦輪機、風洞試驗等。
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