冶金行业中压变频系统解决方案

摘要：上海纳控自动化科技有限公司提供的中压变频系统解决方案，以风机变频调速系统为例，系统由三大部分组成：中压变频器、隔离变压器、旁路柜（包括隔离开关、真空接触器）。 
　　一、系统组成
　　  ＊ 6KV输入开关
　　  ＊ 6KV国产普通电机
　　  ＊ 6KV 18脉冲裂相变压器
　　  ＊ 6KV 18脉冲变频器
　　  ＊ 6KV旁路开关
      系统回路如下图所示：


  
　　二、技术说明
      系统由三大部分组成：中压变频器，隔离变压器，电机。中压变频器是系统的核心，方案配置AB目前力推的新型号产品-Powerflex7000。整流器为18脉冲，输入电压6600V，输出电压0-6600V。该产品利用1557 CSI-PWM的成熟技术（具有上千台的成功安装记录），采用新一代功率器件-SGCT，功率结构模块化，从而在保留1557变频器优点的同时，进一步提高了产品的使用性能。 
      本方案为一台变频器配备了一台国产18脉冲隔离变压器。初级为6.3KV角形绕组，次级为3＊2KV沿边角形绕组，连接6kV 18脉冲整流器。变压器采用室外油浸方式，从而降低室内温度，噪音，占地空间及采购价格。
      电机可选国产普通三相鼠笼式异步电动机。由于AB变频器具有的输出波形，系统无须配备变频电机。
      进线开关为用户提供的国产断路器或带熔断器的接触器开关。变压器的保护由进线开关完成。电机的保护由变频器完成。故障情况变频器可控制进线开关跳闸
      变频器配备如下对外接口：
       ＊ 数字量输入输出接口
      变频器总共提供24个数字量接口DI及24个数字量接口DO，其中16个DI和16个DO可软件设置其内容。
       
       ＊ 模拟量输入输出接口
      变频器可提供4个4-20mA或0-10V模拟量输入接口AI，8个4-20mA或0-10V模拟量输出接口AO。AI用于接受   速度指令等控制信号，AO用于输出实际速度；电流；电压；功率等变量信号供系统显示或监控。
      ＊ 数据串形通讯接口
      方案中变频配置设备网络RS232协议接口，提供开放的网络与厂级监控设备（DCS，PLC，值班室操作站）进   行通讯。变频器内的变量，参数可传给其他监控设备进行记录，显示或参与控制。网上的计算机可上载或下   载变频参数。在操作站上亦可对变频参数进行设置更改。AB的变频器通讯接口选项丰富，用户可根据需要在   多种接口中作选择，如 ：DeviceNet, Profibus，Modbus，Modbus Plus, MetaSys, Remote IO,   ContrlNet等。
　　
三、设备性能描述
　　  1、变频器性能描述 
　　  BULLETIN 7000
　　  中压变频器
　　  标准性能:
　　  ＊ NEMA Type 1 带密封条和通风口的防护外壳。
　　  ＊ 6500V SGCT-对称门极换流晶闸管之功率开关器件。系统器件数量低，设备可靠性高。
　　  ＊  PowerCage 整流逆变机架。轻松设备维护，快速器件更换。
　　  ＊ 位于低压盘面上的操作员终端。16行，每行40字符LCD显示。“设置向导”功能。
　　  ＊ 标准操作开关组合包括：启动，停止，紧急停车按钮；本地/远方选择开关；调速旋钮。
　　  ＊ 操作员终端上对输出电流，电压，速度，负载的棒形数显表。
　　  ＊ 集成单铁芯式直流电抗器。免除电子熔断电路，消除无故调闸。
　　  ＊ 整流及逆变触发信号采用光纤隔离。
　　  ＊ 使用数字信号处理器（DSP） 和现场可组态门排列控制器（FPGA）的全数字控制
　　  ＊ 无传感器矢量控制，可选带测速反馈的全矢量控制。
　　  ＊ 8个变量的趋势记录缓冲器（单或多快门记录）。
　　  ＊ 对外I/O接口板上16个可组态数字输入，16个可组态数字输出。
　　  ＊ 带模拟信号过滤；共模干扰抑制；电压/电流反馈；测速反馈和测试点的信号处理板。
　　  ＊ 盘面编程（可通过笔记本更新软件版本）。
　　  ＊ 包括低压触发检测的4个测试模式。
　　  ＊ 标准正弦的马达电流及电压波形。
　　  ＊ 6脉冲，18脉冲或PWM整流器，有效抑制谐波的zui大灵活性。
　　  ＊ 电子变频过载保护。
　　  ＊ 电子电机过载保护。
　　  ＊ 5周波不跳闸（加UPS可延长时间）。
　　  ＊ 能量回馈制动　

  
　　  2、变压器性能描述
　　  BULLETIN 1508T
　　  中压变频隔离变压器，室外，油浸式 
　　  标准性能 
　　  ＊ 焊接的外壳，密封的壳体
　　  ＊ 外壳吊环
　　  ＊ 外壳固定孔
　　  ＊ 带盖板可螺母固定的接线箱
　　  ＊ 整机吊装环
　　  ＊ 1英寸上端过滤器紧压和注油连接头（2500KVA1以上变压器配置1英寸阀门）
　　  ＊ 压力真空表
　　  ＊ 已注矿物油
　　  ＊ 65度温升，OA冷却等级
　　  ＊ 电磁液位计和报警结点
　　  ＊ 顶部温度计和报警结点
　　  ＊ 离线式可锁定的电压调整开关
　　  ＊ 机体焊接式散热器 
　　  ＊ 图表
　　  ＊ 1英寸释放阀，配置3/8英寸内置采样器（2500KVA1以上变压器配置2英寸阀门）
　　  ＊ 两个机体底角-两孔不锈钢
　　  ＊ 基础适用加壳，推拉，滚动
　　  ＊ 2500KVA以上变压器均配有卸压装置
　　  ＊ NEMA 3R 控制箱
　　  ＊ 高压及低压端子箱
　　  ＊ 自动或手动压力释放阀
　　  ＊ OA冷却等级
　　  ＊ 2400V变压器 冲击电压（BIL）等级为 60 kV 
　　  ＊ 3300V到4160V变压器冲击电压（BIL）等级为75kV
　　  ＊ 6600V变压器冲击电压等级为 90 kV.
　　  ＊ 初级为三角形接法带4级调整。每级2.5%, 1 FCAN, 3 FCBN 
　　  ＊ 星形接法次级线圈 （6脉冲或PWM整流器）
　　  ＊ 三组次级线圈：一组三角形接法，两组延边三角形接法延边三角形接法产生20度相移 （18脉冲整流器）
　　  ＊ 可承受整流器谐波引起的温升
　　  ＊ 6%-8% 阻抗 （6 / 18 脉冲）, 9% 阻抗 （PWM 整流器）
　　  ＊ 相对地及中性点对地*隔离
　　  ＊ 次级绕组之间*隔离（18脉冲）
　　  ＊ 按照ANSI标准设计制造
　　  ＊ ANSI 49, 浅灰外壳 
  
 
　　  3、输出旁路控制单元
　　  标准性能:
　　  ＊ 固定安装输出和旁路真空接触器各一个。
　　  ＊ 400A单元含两组三相联动无载隔离开关，带外部操作手柄，三个开关两两相互机械连锁并与接触器和高压柜门*连锁
　　  ＊ 三相R型电流限制熔断丝
　　  ＊ 三个棒形电流互感器
　　  ＊ 控制电源变压器（500VA, 次级110V/220 VAC），带初级和次级熔断丝
　　  ＊ 两个低压控制盘，含监控继电器；DC电路，正常-关-试验电路；外部110V/220VAC实验电源插座；控制电路接线端子。