【正文】 ) 的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/SFD0012020 作為高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的通用技術(shù)條件， 要求每個(gè)系統(tǒng)出廠前不僅要經(jīng)過多達(dá)幾十項(xiàng)嚴(yán)格的生產(chǎn)測試，而且還要在廠內(nèi)帶載運(yùn)行 48 小時(shí)，然后還要經(jīng)過品質(zhì)管理部門的全面檢驗(yàn)才能出廠。 (3) 大批量的生產(chǎn)可以對每個(gè)批次的板級產(chǎn)品很容易進(jìn)行老化測試。 JDBP38 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性制造： (1) 大批量的生產(chǎn)保證了生產(chǎn)所用的元器件可以從外國廠家或大的貿(mào)易代理商 變頻改造方案 21 節(jié) 能 分 析 直接定貨，在器件采購管理上以及進(jìn)口渠道上，保證器件的質(zhì)量，且所用的低壓器件都具有 3C認(rèn)證。整個(gè)系統(tǒng)的組成軟件經(jīng)過嚴(yán)格測試，窮盡各種故障可能，確保系統(tǒng)不死機(jī)，不出故障。 (5) 電源系統(tǒng)完全采用開關(guān)電源技術(shù)，各部分功能單元采用獨(dú)立的供電措施，保證在某一部分發(fā)生故障時(shí)，其他部分仍能可靠運(yùn)行。 (3) 為了提高系統(tǒng)的 抗干擾能力，所有的功率模塊與主控單元之間通過光纖通訊，低壓和高壓部分完全可靠隔離，所有 I/O 板全部采用了隔離措施，將通道上竄入的干擾源拒絕在系統(tǒng)之外。 (1) 上位操作計(jì)算機(jī)采用與人機(jī)界面 基本相同的軟硬件配置，當(dāng)人機(jī)界面發(fā)生故障時(shí)，可以在不停機(jī)的狀態(tài)下，迅速替換，保證系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。選用各種電阻、電容器及集成電路、隔離器件時(shí)，對其耐壓能力留有較大的余量，對集成電路的拉電流、灌電流能力使用，也留有足夠的余量。減少元器件的數(shù)量，為此大量使用了 CPLD 和 FPGA 在設(shè)計(jì)電路中。 變頻改造方案 20 節(jié) 能 分 析 四 、變頻調(diào)速系統(tǒng)保證可靠性的措施和質(zhì)量控制手段 JDBP38 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)： 元器件級采取了以下主要措施，以確保元器件級的高可靠性。 設(shè)備進(jìn)行電氣安裝時(shí)，要求接地電阻不大于 3Ω。如果用戶有特殊要求，可以根據(jù)用戶需求重新配置。 變頻改造方案 19 節(jié) 能 分 析 電氣安裝 電氣安裝主要包括柜體到現(xiàn)場的輸入輸出高壓電纜、柜體之間的連接線、柜體和現(xiàn)場的控制及信號線的配線。 變壓器與變頻器功率柜分室放置，這樣對于房間致冷量的要求會(huì)降低，對于變頻器的可靠性有很大的好處。各柜體之間相互 連接成為一個(gè)整體。 所有柜體牢固安裝于基座之上，并和廠房大地可靠連接。為了保證操作、維護(hù)的方便性和通風(fēng)散熱效果，變頻器正面距墻距離不小于 米，背面和頂部距墻距離不小于 1 米。 環(huán)境濕度要求小于 95%（ 20℃），相對濕度的變化率每小時(shí)不超過 5%，避免凝露； 不要將變頻器安裝在有較大灰塵、腐蝕或爆炸性氣體、導(dǎo)電粉塵等空氣污染的環(huán)境里。 針對高海拔的特殊條件， 高壓變頻器在設(shè)計(jì)時(shí)即考慮變頻器的裕量問題，并且加強(qiáng)變頻器自身的通風(fēng)散熱。如果環(huán)境溫度超過允許值，考慮配備相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備； 本變頻器的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品安裝高度要小于海拔 1000 米。 變頻改造方案 14 節(jié) 能 分 析 監(jiān)控界面： 彩色嵌入式人機(jī)界面，它的操作權(quán)限分級且能保證設(shè)備的可靠運(yùn)行，它提供友好的全中文操作界面。在變頻投入狀態(tài)下，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，分?jǐn)嘧冾l器高壓輸入； 旁路投入狀態(tài)下，變頻器故障分閘無效。 旁路柜必須與上級高壓斷路器 DL 連鎖， DL 合閘時(shí)，絕對不允許操作旁路隔離開關(guān)與變頻輸出隔離開關(guān)，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操作人員和設(shè)備的安全。 主回路控制 一拖一手動(dòng)旁路柜 手動(dòng)旁路柜一次回路圖 旁路柜中，共有 3 個(gè)高壓隔離開關(guān) ，為了確保不向變頻器輸出端反送電， K2 與K3 采用電磁互鎖操動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁互鎖。 5) DCS 提供給的變頻器模擬量： 變頻器采用西門子 S7200 系列的 PLC 模擬量擴(kuò)展模塊 EM235 滿足上述要求，此模塊可提供 4 路 4～ 20mA 電流源或 0～ 5V 電壓源的輸入，其輸入可根據(jù)用戶不同的要求進(jìn)行定義，滿足用戶多方面的需求，可定義為給定頻率、給定轉(zhuǎn)速、壓力反饋 變頻改造方案 13 節(jié) 能 分 析 等。 b) 停機(jī)指令：干接點(diǎn)， 3 秒脈沖閉合 時(shí)有效，變頻器正常停機(jī)。模擬量信號和物理量實(shí)際大小的對應(yīng)關(guān)系可由用戶在調(diào)速裝置上設(shè)定，每路模擬輸出對應(yīng)的物理量可以由需方從以下參量中選擇： 輸出頻率、給定頻率、輸入電流、輸出電流、輸入電壓、輸出電壓、閉環(huán)給定值、實(shí)際反饋值。除特別注明外，接點(diǎn)容量均為 AC220V， 3A。 2）．變頻器提供給高壓開關(guān)柜： 高壓開關(guān)緊急分?jǐn)啵鹤冾l器出現(xiàn)重故障時(shí)，自動(dòng)分?jǐn)喔邏洪_關(guān)，閉點(diǎn)有效 。包含柜門非法打開、變壓器超溫、控制電源掉電、給定信號斷線、單元旁路 (過熱、欠壓等信息 (5) 變頻器重故障指示：表示變頻器發(fā)生重故障，立即關(guān)斷輸出切斷高壓。 (3) 變頻器控制狀態(tài)指示：節(jié)點(diǎn)閉合表示變頻器控制權(quán)為現(xiàn)場遠(yuǎn)程控制；節(jié)點(diǎn)斷開表示變頻器控制權(quán)為本地變頻器控制。其部分輸出定義為： (1) 變頻器待機(jī)狀態(tài)指示：表示變頻器已待命，具備啟動(dòng)條件 。 10% 5KVA 輸入，控制電源由用戶提供單相220V 交流操作電源， 對外標(biāo)準(zhǔn)接口： 整套變頻控制裝置，包括移相變壓器、變頻器、旁路柜等所有部件及內(nèi)部連線一體化設(shè)計(jì)，需方只須連接高壓輸入，高壓輸出、控制電源和控制線即可。采用溫度控制模塊可以隨時(shí)監(jiān)控高壓變頻器各個(gè)功率單元的溫度。控制器結(jié)構(gòu)上采用箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用 FPGA、 CPLD 等大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。彩色嵌入式人機(jī)界面提供友好的全中文監(jiān)控和操作界面，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制。如需將熱量直接排至室外，可增設(shè)風(fēng)道。柜體上還設(shè)置了溫度顯示系統(tǒng)。 風(fēng)機(jī) ： 變頻器功率柜頂上和變壓器柜頂上配有冷卻風(fēng)機(jī)，數(shù)量根據(jù)功率等級確定。 變頻改造方案 10 節(jié) 能 分 析 變壓器柜 ： 主要包括為功率單元供電的移相變壓器，還有輸入側(cè)的電壓、電流檢測器件和電流互感器，以及溫度檢測器件溫控器。 單元旁路功能：當(dāng)某個(gè)功率模塊發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)旁路運(yùn)行，變頻裝置不停機(jī)，但需降額使用，即在每個(gè)功率單元輸出端之間并聯(lián)旁路電路，當(dāng)功率單元故障時(shí)，封鎖該功率單元 IGBT 的觸發(fā)信號，然后讓旁路 SCR 導(dǎo)通，保證電機(jī)電流能通過，仍形成通路。每個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)圖如下，系統(tǒng)為基本的單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋， IGBT 逆變橋的控制方式為 PWM控制，并且有自動(dòng)單元旁路功能。 e、 過熱保護(hù)：包括兩重保護(hù)：在變頻調(diào)速系統(tǒng)柜體內(nèi)設(shè)置溫度檢測，當(dāng)環(huán)境溫度超過預(yù)先設(shè)置的值時(shí)，發(fā)報(bào)警信號；另外，在主要的發(fā)熱元件，即整流變壓器和電力電子功率器件上放置溫度檢測，一旦超過極限溫度（變壓器 130℃、功率器件80℃），則保護(hù)。 d、 過載保護(hù)：電機(jī)額定電流的 120%，每 10 分鐘允許 1分鐘，超過則保護(hù)。 c、 欠電壓保護(hù)：檢測每個(gè)功率模塊的直流母 線電壓，如果低于設(shè)定的數(shù)值，則變頻器保護(hù)。 變頻裝置還具有以下保護(hù)功能： a、 過電壓保護(hù)：檢測每個(gè)功率模塊的直流母線電壓，如果超過額定電壓的 115%，則變頻器保護(hù)。變壓器柜內(nèi)高壓引線導(dǎo)體能滿足發(fā)熱的允許值（＜ 65℃） 變壓器在各分接頭位置時(shí)，能承受線端突發(fā)短路的動(dòng)、熱穩(wěn)定而不產(chǎn)生任何損傷、變形及緊固件松動(dòng)。 變頻改造方案 8 節(jié) 能 分 析 整個(gè)變頻系統(tǒng)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，冷卻系統(tǒng)可靠，平均無故障時(shí) 間≥變頻裝置本身，每一套冷卻裝置拆裝方便，滿足變頻裝置的安全可靠地運(yùn)行。 逆變器側(cè)采用高開關(guān)頻率的 IGBT 器件，保證良好的輸出波形。更換一個(gè)單元的時(shí)間只需 5分鐘。 變頻器外觀（以下僅供參考，以實(shí)物為準(zhǔn)） 結(jié)構(gòu) 變頻器的功率單元為模塊化設(shè)計(jì)，可以從機(jī)架上抽出，移動(dòng)和更換，所有功 率單元是完全一致的，如果某一單元由于故障而不能正常工作，可以在允許設(shè)備退出的時(shí)間用備用單元將其替換。 50Hz以上恒功率特性，最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比下降； ? 輸出頻率 0～ 80Hz(根據(jù)電機(jī)情況可設(shè)定 )； ? 變頻器抗地震能力為 7級，振動(dòng) ； ? 安裝、設(shè)定、調(diào)試簡便；