【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。主控板和光通訊主板之間通過(guò)專用電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。光通訊主板通過(guò)光纖和單元之間進(jìn)行通信，向各個(gè)功率單元傳輸PWM信號(hào)，并返回各個(gè)功率單元狀態(tài)信息。主控板和液晶顯示界面之間使用光纖連接，液晶及面板鍵盤實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能。顯示內(nèi)容有系統(tǒng)狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)，功能參數(shù)值、故障記錄等。通過(guò)面板上的功能鍵，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行、停機(jī)、復(fù)位及功能參數(shù)設(shè)定和記錄查詢。主控板的I/O接口用來(lái)實(shí)現(xiàn)端子控制模式的外部通信。主要功能有，系統(tǒng)端子復(fù)位和運(yùn)行/停止控制、外部模擬方式頻率給定、以及系統(tǒng)狀態(tài)、運(yùn)行頻率的輸出等。主控板的輸入還包括控制電源和運(yùn)行電流的采樣信號(hào)。如圖36所示：圖 36 主控系統(tǒng)示意圖電氣控制以西門子高可靠性的可編程邏輯控制器（PLC）為中心，輔與繼電器、開(kāi)關(guān)等器件，負(fù)責(zé)變頻器內(nèi)部的邏輯控制和外部與用戶的接口。PLC主要完成以下功能：負(fù)責(zé)與主控系統(tǒng)交換給定頻率、運(yùn)行頻率、輸入輸出電流及功能號(hào)等數(shù)據(jù)，監(jiān)控主控系統(tǒng)的就緒、運(yùn)行、故障等狀態(tài)；負(fù)責(zé)處理變頻器控制電源切換、旁通柜開(kāi)關(guān)切換與互鎖、風(fēng)機(jī)、柜門、變壓器溫度等信號(hào)；負(fù)責(zé)與用戶的接口，處理用戶的高壓開(kāi)關(guān)信號(hào)、控制指令信號(hào)，并向用戶提供變頻器運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。 變頻器主回路變頻器基本主回路如圖所示（以6KV系統(tǒng)為例）：37 變頻器主回路示意圖當(dāng)用戶需要改造原有系統(tǒng)或者在新建工程中使用變頻器時(shí)，只需要在原設(shè)計(jì)中將電動(dòng)機(jī)與QF1斷開(kāi)并在中間加入變頻器即可完成改造。變頻器中QS1和QS2為隔離刀閘，QS1為單刀單擲，QS2為單刀雙擲。變頻器的輸出端配有PT，用來(lái)檢測(cè)變頻器的輸出電壓。當(dāng)要使用變頻器時(shí)，先將QS1合上，QS2倒為變頻狀態(tài)，再由變頻器給出用戶開(kāi)關(guān)合閘允許信號(hào)，QF1合上，變頻器進(jìn)入充電狀態(tài)，充電完成后就可以正常啟動(dòng)變頻器。 柜體變頻器由控制柜、變頻單元柜、變壓器柜和旁通柜組成。控制柜內(nèi)安裝有主控箱、PLC、繼電器、電源開(kāi)關(guān)、UPS等部件，多組線槽將各類控制線分開(kāi)。用戶接口的接線端子也布置在控制柜內(nèi)?？刂乒竦碾娎|全部由柜底引入引出?？刂乒衩姘迳习惭b有人機(jī)界面、指示燈、緊急分閘開(kāi)關(guān)和遠(yuǎn)程/就地切換開(kāi)關(guān)等。變頻單元柜內(nèi)安裝了多組功率單元模塊，共分三相，每相由數(shù)個(gè)功率單元的輸出端串接組成星型接法給電動(dòng)機(jī)供電，單元數(shù)量與系統(tǒng)輸出電壓有關(guān)。功率單元的三相輸入電纜從單元柜的后方引入功率單元，輸出端在單元柜前方用銅排串連。單元柜頂裝有散熱風(fēng)機(jī)，每?jī)山M單元柜配置一臺(tái)大容量的進(jìn)口風(fēng)機(jī)，能夠完全滿足單元柜的散熱要求。單元柜前面板配置有過(guò)濾通風(fēng)窗。變壓器柜內(nèi)安裝了移相變壓器和風(fēng)機(jī)。柜體和變壓器是獨(dú)立安裝。變壓器柜根據(jù)變壓器容量一般配置一到兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。旁通柜內(nèi)主要布置了輸入吸收器、輸出電壓PT、隔離刀閘或者真空接觸器、真空斷路器（根據(jù)功能要求決定）。變頻器的輸入、輸出電纜都由柜體下方進(jìn)線。2． 功能說(shuō)明 基本功能啟動(dòng)方式對(duì)于大功率電動(dòng)機(jī)，使用變頻器可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)沖擊電流起動(dòng)方式起動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)，變頻器從1Hz開(kāi)始輸出，按照V/F曲線將電動(dòng)機(jī)帶至需要的頻率，這種啟動(dòng)方式在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流可以保持在額定電流附近。運(yùn)行方式*閉環(huán)運(yùn)行模式 在閉環(huán)運(yùn)行模式下，用戶可以設(shè)定并調(diào)節(jié)被控制量的期望值，變頻器將根據(jù)被控制量的實(shí)際值與設(shè)定值進(jìn)行比較，檢測(cè)出差值，經(jīng)過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使被控制量的實(shí)際值自動(dòng)逼近期望值?？刂屏靠梢允菈毫Α囟?、水位等信號(hào)，也可以是這些信號(hào)通過(guò)DCS處理以后的頻率信號(hào)。*開(kāi)環(huán)運(yùn)行模式 選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)行模式，變頻器的運(yùn)行頻率將由LCD面板、觸摸屏給定或由外部模擬信號(hào)直接給定。頻率設(shè)定變頻器可以采用人機(jī)面板直接設(shè)定的方式，通過(guò)面板上的數(shù)字鍵輸入頻率；也可以采用電位器、傳感器、DCS等直接進(jìn)行模擬量給定，模擬信號(hào)可以為4～20mA電流信號(hào)或0～10V電壓信號(hào)。控制方式變頻器可以在本地控制，也可以在遠(yuǎn)方進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。*本地控制 可以利用變頻器柜體上人機(jī)面板的啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)定等功能控制變頻器，也可以通過(guò)柜體上的控制按鈕來(lái)操作變頻器。*遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制可以由用戶的DCS或其他控制系統(tǒng)通過(guò)硬接線的方式控制變頻器，當(dāng)用戶沒(méi)有控制系統(tǒng)或沒(méi)有接入條件，變頻器也提供了遠(yuǎn)程控制箱，可以根據(jù)用戶的需求定制。參數(shù)設(shè)定功能變頻器具有多種功能設(shè)定，包括變頻器輸入輸出電壓、V/F曲線、升降速時(shí)間等。所有參數(shù)可以備份或恢復(fù)，掉電后無(wú)需重新設(shè)置。合理設(shè)置系統(tǒng)或電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)不僅能使變頻器處于最佳工作狀態(tài)，同時(shí)也能更加有效的對(duì)電動(dòng)機(jī)和變頻進(jìn)行保護(hù)。故障查詢功能變頻器具有故障報(bào)警及故障查詢功能，可以為用戶提供清晰的故障點(diǎn)定位，故障記錄等。運(yùn)行參數(shù)記錄顯示功能變頻器具有自動(dòng)記錄運(yùn)行參數(shù)及對(duì)其進(jìn)行顯示的功能。多種接口功能變頻器不僅提供了眾多的數(shù)字量輸入輸出接口和模擬量輸入輸出接口，而且還提供了多種通訊接口，可以根據(jù)用戶需求定制。 故障報(bào)警與電動(dòng)機(jī)保護(hù)變頻器具有自診斷功能，自身提供了多種故障報(bào)警和保護(hù)。功率單元報(bào)警：功率單元故障包括缺相、欠壓、過(guò)熱、過(guò)壓、驅(qū)動(dòng)、通信故障。當(dāng)功率單元三相輸入中有一路出現(xiàn)故障，報(bào)出缺相故障；當(dāng)功率單元母線電壓低于正常電壓的65％時(shí)，報(bào)出欠壓故障；當(dāng)功率單元散熱器的溫度超過(guò)80度時(shí)，報(bào)出單元過(guò)熱故障；當(dāng)功率單元驅(qū)動(dòng)板檢測(cè)到IGBT過(guò)壓、過(guò)流或損壞時(shí)，報(bào)出驅(qū)動(dòng)故障；當(dāng)功率單元接收不到主控系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)時(shí)，報(bào)出單元通信故障。其中缺相故障和欠壓故障定義為輕故障，其余定義為重故障。在發(fā)生輕故障時(shí)，主控系統(tǒng)降額運(yùn)行或者將單元旁通運(yùn)行（通過(guò)功能號(hào)選擇）；在發(fā)生除通信故障以外的重故障時(shí)，單元主動(dòng)進(jìn)入旁通運(yùn)行，超過(guò)旁通限制后，變頻器停機(jī)；在任何情況下發(fā)生通信故障變頻器都將停機(jī)。系統(tǒng)保護(hù)：系統(tǒng)保護(hù)主要由PLC完成，下表詳細(xì)描述了變頻器的故障報(bào)警條件和處理方式：序號(hào)故障名稱故障描述處理方式備注1外供電源故障用戶提供380V電源掉電或不正常在高壓已合的情況下報(bào)警外供電源故障時(shí)系統(tǒng)不就緒；在高壓已合的情況下延時(shí)濾波10分鐘跳高壓3單元柜風(fēng)扇故障單元柜風(fēng)扇電源空開(kāi)斷開(kāi)在高壓已合的情況下報(bào)警單元柜、變壓器抽風(fēng)風(fēng)扇中任一有故障系統(tǒng)都不就緒；單元柜或者變壓器抽風(fēng)風(fēng)扇均故障延時(shí)濾波5S跳高壓4變壓器抽風(fēng)風(fēng)扇故障變壓器抽風(fēng)風(fēng)扇電源空開(kāi)斷開(kāi)在高壓已合的情況下報(bào)警6移相變壓器溫度過(guò)高變壓器溫度超過(guò)130℃在高壓已合的情況下延時(shí)5秒報(bào)警7移相變壓器溫度超高變壓器溫度超過(guò)150℃在高壓已合的情況下延時(shí)5秒報(bào)警若變壓器溫度過(guò)高持續(xù)時(shí)間超過(guò)1分鐘，則跳高壓8門開(kāi)關(guān)故障柜門打開(kāi)在高壓已合的情況下報(bào)警門開(kāi)關(guān)未合系統(tǒng)不就緒9主板與PLC通信故障主板與PLC通信連接中斷在高壓已合的情況下報(bào)警10模擬信號(hào)斷線模擬信號(hào)小于4mA在高壓已合的情況下報(bào)警模擬信號(hào)小于4mA持續(xù)10S后報(bào)警11旁通故障在變頻器運(yùn)行中單元出現(xiàn)旁通故障在高壓已合的情況下報(bào)警12變頻器重故障在變頻器運(yùn)行中單元出現(xiàn)重故障在高壓已合的情況下報(bào)警變頻器有重故障系統(tǒng)不就緒；一旦出現(xiàn)變頻器重故障馬上跳高壓13高壓掉電在變頻器運(yùn)行中高壓消失在高壓已合的情況下報(bào)警高壓掉電延時(shí)濾波1S14輕故障變頻器運(yùn)行中出現(xiàn)輕故障在高壓已合的情況下報(bào)警 另外，變頻器還提供了對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、過(guò)流、缺相保護(hù)。 單元旁路功能單元旁路功能是一種快速地、自動(dòng)地切除出現(xiàn)故障單元而保證系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行（或減額運(yùn)行）的方法。當(dāng)功率單元出現(xiàn)故障時(shí)，故障報(bào)警信號(hào)經(jīng)由通訊電路傳輸給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)接到故障信號(hào)后，經(jīng)過(guò)故障種類判斷，對(duì)系統(tǒng)的各種信號(hào)協(xié)調(diào)，在條件滿足后，用最短的時(shí)間將出現(xiàn)故障的功率單元進(jìn)行旁路切除。主控系統(tǒng)通過(guò)改變算法，重新計(jì)算輸出波形，保持輸出電壓波形的完整，同時(shí)向用戶發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且自動(dòng)對(duì)輸出功率進(jìn)行調(diào)整，使擾動(dòng)降至最低，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。，所以單元旁路后，變頻器仍能最大限度的保證輸出電壓不下降。例如：十級(jí)系統(tǒng)輸出電壓為10KV，當(dāng)旁路一級(jí)后，主控系統(tǒng)重新計(jì)算波形，則九級(jí)系統(tǒng)能輸出91111V＝10KV，此時(shí)變頻器仍然能夠按照額定負(fù)荷輸出。 手動(dòng)工頻旁路功能在變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，使用隔離刀閘完成切除變頻器的功能，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換到工頻直合狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，保證用戶設(shè)備仍然工作。其工作原理如下（參照?qǐng)D37）：正常工作時(shí)，開(kāi)關(guān)QFQS1合，QS2倒至變頻狀態(tài)，此時(shí)變頻器連接于電源和電動(dòng)機(jī)之間，系統(tǒng)處于變頻工作狀態(tài)，滿足用戶的運(yùn)行工況。當(dāng)出現(xiàn)必須使變頻器退出運(yùn)行工況的系統(tǒng)故障時(shí)，變頻器停機(jī)，并主動(dòng)跳掉QF1，當(dāng)需要繼續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)時(shí)，手動(dòng)將QS2倒至工頻狀態(tài)并斷開(kāi)系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)QS1，再合上QF1，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行狀態(tài)。（注：電動(dòng)機(jī)完全停止后，才能重新運(yùn)行電動(dòng)機(jī)）。 轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行后，為了滿足工況要求，必須重新控制節(jié)流裝置（風(fēng)門或閥門），保證運(yùn)行工況滿足工藝要求。 瞬時(shí)停電再啟動(dòng)功能變頻調(diào)速系統(tǒng)使用的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，工藝要求多樣，除滿足正常運(yùn)行時(shí)的性能要求外，還要求變頻器具有對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)足夠的處理能力。當(dāng)發(fā)生供電系統(tǒng)瞬間停電或瞬時(shí)欠電壓時(shí)（電網(wǎng)暫降），變頻器一般在數(shù)百毫秒內(nèi)停止輸出。而當(dāng)輸入電源恢復(fù)后，電動(dòng)機(jī)特別是帶大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的電動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，導(dǎo)致變頻器無(wú)法正常起動(dòng)。為了防止這一現(xiàn)象，在供電很快恢復(fù)時(shí)，就要求調(diào)速系統(tǒng)具備再起動(dòng)的功能，以滿足生產(chǎn)工藝的要求，提高工作效率。瞬時(shí)停電再啟動(dòng)功能的原理如下：當(dāng)輸入電源消失或降到60％以下時(shí)，瞬停檢測(cè)板將送出掉電信號(hào)，主控系統(tǒng)得到掉電信號(hào)后立即停止輸出以保存功率單元的能量，并不斷監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的殘壓。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，變頻器以檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速開(kāi)始帶著電動(dòng)機(jī)回到原來(lái)的工況。根據(jù)負(fù)載的不同，停電時(shí)間一般要求在3～10秒之間。 工變互切功能 工變互切是指當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或者工況要求進(jìn)入工頻供電時(shí)，變頻器自動(dòng)完成變頻狀態(tài)到工頻狀態(tài)的切換；在工頻運(yùn)行時(shí)，需要重新投入變頻，變頻器自動(dòng)完成工頻狀態(tài)到變頻狀態(tài)的切換。工變互切需在原主回路的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)真空斷路器和一個(gè)真空接觸器。其工作原理如下： 正常運(yùn)行時(shí)，QF1和KM1合，QF2斷開(kāi)，當(dāng)出現(xiàn)重故障或者人工給切換指令時(shí)，變頻器斷開(kāi)QF1和KM1，經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)去磁時(shí)間后合上QF2，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入工頻運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)變頻器可以重新投入使用時(shí)，人工給出切換指令，變頻器先合上QF1，變頻器進(jìn)入預(yù)充電狀態(tài)，變頻器就緒以后自動(dòng)運(yùn)行并斷開(kāi)QF2，當(dāng)確認(rèn)QF2斷開(kāi)后合KM1，變頻器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，并以檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速開(kāi)始將電動(dòng)機(jī)帶回50Hz，此時(shí)用戶需重新調(diào)節(jié)節(jié)流裝置和變頻器的給定頻率以滿足工況。第四章 變頻器接口1． 變頻器基本接口變頻器的基本接口如下圖，分為以下幾種類型： 電源輸入接口（1）三相主電源輸入（2）三相控制電源輸入 電源輸出接口 接地點(diǎn) 信號(hào)接口（1）各類運(yùn)行狀態(tài)及給定信號(hào)接口（2）各類輸出信號(hào)接口（3）各類故障接口（4）各類連鎖信號(hào)接口2． 變頻器基本接口信號(hào)表表41變頻器輸入1主電源主回路電源3kV、6Kv、10KV等級(jí)2控制電源控制回路電源380V/50Hz三相四線1緊急停機(jī)命令合：緊急停機(jī)干結(jié)點(diǎn)24VDC/4mA2高壓開(kāi)關(guān)位置開(kāi)：用戶開(kāi)關(guān)斷開(kāi)合：用戶開(kāi)關(guān)合3電動(dòng)機(jī)運(yùn)行命令合脈沖：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行4正常停機(jī)命令合脈沖：電動(dòng)機(jī)正常停機(jī)5故障報(bào)警復(fù)位命令合脈沖：報(bào)警聲停止6頻率給定0~10VDC或4~20mADC輸入阻抗≧10MΩ變頻器輸出1變頻器輕故障開(kāi)：正常狀態(tài)合：輕故障狀態(tài)與頻率成正比2變頻器重故障開(kāi)：正常狀態(tài)合：重故障狀態(tài)干結(jié)點(diǎn)最大220VAC3A3故障聲報(bào)警開(kāi)：正常狀態(tài)合：聲報(bào)警輸出4工頻運(yùn)行合：工頻運(yùn)行狀態(tài)5變頻運(yùn)行合：變頻運(yùn)行狀態(tài)6請(qǐng)求運(yùn)行開(kāi)：變頻禁止運(yùn)行合：變頻允許允許7高壓就緒開(kāi)：變頻高壓未就緒合：變頻高壓已就緒8高壓合閘允許開(kāi)：禁止合高壓開(kāi)關(guān)合：允許合高壓開(kāi)關(guān)9遠(yuǎn)程控制開(kāi)：就地控制合：遠(yuǎn)程控制1輸出電流420mA信號(hào)2運(yùn)行頻率第五章 變頻器操作DHVECTOLDI系列變頻器具有變頻和工頻兩種運(yùn)行方式，用戶可根據(jù)實(shí)際需要在送高壓電前選擇工頻或變頻運(yùn)行，變頻或工頻運(yùn)行的選擇用戶可通過(guò)旁通柜的隔離刀開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體操作見(jiàn)旁通柜上的操作說(shuō)明。以下介紹變頻運(yùn)行的操作。變頻器變頻控制方式選擇變頻器的變頻控制方式分為：就地和遠(yuǎn)程控制，就地控制為變頻器控制柜上觸摸面板或者按鈕運(yùn)行，遠(yuǎn)程運(yùn)行為控制室或者DCS控制?？赏ㄟ^(guò)變頻器控制柜上“就地/遠(yuǎn)方”選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇。變頻器運(yùn)行中就地和遠(yuǎn)方控制可隨時(shí)切換，不會(huì)影響系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。控制柜低壓送/掉電操作（送低壓380V/50Hz控制電源）A、 控制柜低壓電送電，先合空氣開(kāi)關(guān)QF1；然后按下UPS開(kāi)關(guān)按鈕2秒，UPS自檢數(shù)秒后，轉(zhuǎn)入正常狀態(tài)后，最后合QF2。B、 控制柜低壓電掉電，先斷空氣開(kāi)關(guān)QF2；然后按下UPS開(kāi)關(guān)按鈕2秒，UPS掉電后，斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)QF1。（只有當(dāng)變頻器要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)是才掉控制電源）變頻器就地控制步驟控制柜低壓電送電。步驟將變頻器控制柜上“就地/遠(yuǎn)方”選擇開(kāi)關(guān)撥到就地選擇位置。步驟關(guān)好機(jī)柜門，把隔離刀閘QS1或QS2置于變頻位置；同時(shí)請(qǐng)您打開(kāi)變頻器旁通柜照明燈，通過(guò)觀察視窗認(rèn)真觀察各隔離開(kāi)關(guān)是否正確分?jǐn)?、?zhǔn)確就位，否則請(qǐng)您重新操作。步驟當(dāng)觸摸面板上狀態(tài)顯示為“請(qǐng)求合高壓”后，如果系統(tǒng)此時(shí)無(wú)事故報(bào)警，合變頻器輸入高壓；如果有事故報(bào)警，請(qǐng)先根據(jù)故障記錄排除故障后，再合變頻器輸入高壓。步驟變頻器高壓合上后，系統(tǒng)狀態(tài)顯示“高壓已合”，變頻器進(jìn)入高壓上電檢測(cè)狀態(tài)，大概需要持續(xù)30秒，請(qǐng)用戶耐心等待。步驟待顯示“請(qǐng)求運(yùn)行”