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SH-HVF系列高压变频器
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SH-HVF-Ⅲ系列

SH-HVF-III
产品概述 工作原理 功能特点 技术参数 规格型号 应用领域

SH-HVF-III系列大功率高压变频器采用先进的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、优化的PWM控制算法,将固定的50Hz60Hz)电网电压变换成050Hz60Hz)优质的可变频变压的正弦电压和正弦电流的的高压(异步、同步)交流电动机软启动、调速、节能和智能控制解决方案。系统采用了一体化设计理念,主要由移相变压器柜、功率单元柜和控制柜及旁路(可选配)组成。输出,对电机转速进行调整,以高可*性、易操作性、高性能为设计目标,满足用户对风机、水泵类负载调速节能,改善生产工艺的迫切需要。本调速系统适用于各种通用交流电机,已经成功广泛应用于国民经济各个行业,可为用户提供完善的高压(异步、同步)交流电动机软起动、调速、节能和智能控制解决方案。系统采用了一体化设计理念,主要由移相变压器柜、功率单元柜、控制柜及旁路(选配)组成。

系统结构

SH-HVF-III系列高压变频器采用单元串联多电平技术,属高-高电压源型高压变频器,直接3kV6kV10kV高压输入,直接3kV6kV10kV高压输出。变频器主要由移相变压器、功率单元和控制器组成。
   
输入隔离移相变压器将输入的高压工频电变换成为多组彼此间相互绝缘、电位独立的低压工频电输出,并分别送到各个变频单元中,各变频单元将输入的各组低压交流电分别经整流滤波变换成直流电。单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定。

功率单元结构

功率单元为基本的交--交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,相当于一个三相输入,单相输入的低压电压源型变频器,通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制,可得到单相交流输出。
   
一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单元驱动板、旁路等几个部分构成。其中:
   
熔断器:主要起过流保护作用
   
整流桥:把三相交流整流成直流;
   
电解电容:起存储能量以及滤波平滑波形的作用;
    IGBT
:功率开关器件,通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-AC的逆变过程);
   
单元驱动板:负责和主控通讯,接受主控发送的IGBT的开关控制信号并把故障信息报告给主控(如过压/欠压/IGBT损坏/通讯异常等故障);同时控制/驱动4IGBT的开关。

输入侧结构

输入侧由移相变压器给每个功率单元供电,移相变压器的副边分为三组,根据电压等级和单元串联级数,一般由182430364854脉冲系列等构成多级移相的叠加方式,可以大大改善电网侧的电流波形(网侧电压电流谐波指标满足IEEE519-1992GB/14549-93要求),可使负载下的网侧功率因数接近1,无需任何功率因数补偿、谐波抑制装置。由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,类似常规低压变频器,便于采用现有的成熟技术。

 输出侧结构

输出侧由每个单元的UV输出端子相互串联成星型接法给电机供电,通过对每个单元PWM波形重组,可得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好,du/dt小,对电缆和电机的绝缘无损害,无须输出滤波器,就可以延长输出的电缆长度,可直接用于普通电机。同时电机的谐波耗损大大减少,消除负载机械轴承和叶片的振动。
   
当某一个单元出现故障时,通过控制使输出端子短路,可将此单元旁路,退出系统,变频器可以降额继续运行,由此可避免很多场合下停机造成的损失。

控制系统结构

控制系统由主控处理器、人机操作界面和PLC共同构成,主控实现PWM控制;人机操作界面解决高压变频器调速系统本身和用户参数设置及监测的问题,提供友好的全中文界面,使用方便、快捷;内置PLC则用于柜体内开关信号的逻辑处理,可以和用户现场灵活接口,满足用户的特殊需求。
   
主控处理器与功率单元之间采用光纤通讯技术,低压部分和高压部分完全可*隔离,系统具有极高的安全性,同时具有很好的抗电磁干扰性能,可*性大大提高。另外,用户控制电源掉电时,采用双电源切换方式,控制器可由移相变频器继续供电,变频调速系统可以继续运行。

同步电机调速接口

同步电机变频调速系统同样具有上述变频器的结构,只是增加了一路励磁控制的接口,对电机励磁电流进行控制,以满足变频器和电机稳定、安全运行的需要。励磁装置可以使用现场已有的设备,但需要对控制逻辑做必要的改进。如果用户同意,我公司可以随变频器配备经认可的励磁装置。

单机应用与一拖多应用

 控制模式

  以压力、流量为控制对象的闭环控制

以输入的420mA模拟量值为控制依据,实现自动控制

以转速为控制对象的开环控制

    该方式在远程操作(DCS或远程操作箱上操作)用户可根据工况条件自设定转速,变频器以该转速为控制值,该方式下频率的变化依据用户输入的模拟量,4mA对应0转速,20mA对应额定转速

 以频率为控制对象的开环控制

    该方式在就地操作(设备本体上操作)直接从触摸屏上设置输出频率,变频器以该频率为控制目标值

    以上三种控制方式用户可通过人机界面(触摸屏)设置,满足不同的工况要求

控制方式

本机就地控制

    直接利用变频调速系统柜门及触摸屏上的启动、停机、调速等按扭控制操作

远程上位机控制

通过我司上位机软件或用户DCS系统进行实时状态监控,可进行控制操作,可查看操作事件和报警故障记录

支持RS485ModbusProfibusTCP/IP等各种通讯协议

远程手操箱控制

通过独立手操箱进行控制操作,可查看操作事件和报警故障记录

启动类型

正常变频启动

飞车启动

当负载电机未停止转动,可通过飞车启动方式

变频软起动

变频器升频到电网频率,同期后切换为工频运行

工频切变频

电机工频运行时,可使用工频切变频启动方式,自动切换进线开关,使负载从工频运行状态平滑切换到变频运行状态

 变频切工频

电机变频运行时,如出现急停故障(或手动操作),可自动切换进线开关,使负载从变频运行状态切换到工频运行状态

 功率单元旁路功能

    当功率单元出现故障时,将故障单元从主回路里切除。为了使线电压平衡,传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相相同的电压,而线电压自动均衡技术通过调整相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压均衡输出。

宽电压输入范围

输入电压在65%130%,频率在45Hz55Hz波动范围内设备均能正常工作或降额运行。电网电压跌落到65%以下并在短时间(5s内,如需更长时间可联系我司)恢复后,系统自动跟踪当前转速运行,实现无扰动重启动。适用于电网电压波动较大的场合。

运行信息显示与查询

变频器参数与运行状态显示

功率单元实时状态显示

变频器操作状态和报警故障信息记录与查询

变频器运行数据的查询与分析,准确定位报警故障

全面的保护功能

具备短路、接地、超温、过流、过载、过压、欠压、缺相、掉电、电流不平衡、电压不平衡等系统和单元保护功能,可执行报警、限流、限幅、旁路、自切换、速断、自检等保护动作,全面保护变频器及负载的稳定运行。

使用标准

   《中华人民共和国电力行业标准 DL/T9942006火电厂风机水泵用高压变频器》(行标)

    Q/SH001-2003(企标)

技术方案

    直接高-高方式

输入

相数、频率:三相,50/60Hz

允许频率波动:±10%

波动电压:电网波动范围±10%可长时间持续运行,电网电压跌落到65%-90%可降额运行,电网电压跌落到65%以下可维持运行0.5s(可自动重启动运行)

功率因数:>0.9520%负荷以上)

输出

输出电压范围:3kV11kV(更高电压或更大功率等级请来电咨询)

输出电流范围:0600A

功率设计范围:≤8600kW

过载能力:120%额定电流,允许1min150%额定电流,允许5s200%额定电流,速断保护

频率:060Hz(根据电机情况)

基本性能

效率:≥96%(包括变压器在内)

总谐波:符合中国国家标准GB14549-93IEEE519-1992(电能质量标准要求)

频率分辨率:0.01Hz

显示

触摸屏:输出频率、输出电压、输出电流、输出功率、开关状态、故障记录及参数设定

控制

控制方式:V/F控制或矢量控制

加减速时间:03600s可设定

接口及通讯能力:充足的I/O接口,可根据用户要求扩展RS485Modbus

控制信号传输:采用光纤通讯(主回路与控制器)

用户电源:AC380V,三相四线制,2063A,双电源自动切换

主要控制功能:单元旁路、飞车启动、转矩限幅、低电压穿越、软起动、变频切工频、工频切变频

传动象限:二象限或四象限(根据需求选择)

 运行

操作方式:本地/远程、开环/闭环

频率给定:手动操作/模拟量给定

变频器状态输出:数字量/模拟量(可扩展)

环境

使用场合:室内,标准产品海拔1000m以下,无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘

温度和湿度:温度-15~﹢45℃,湿度小于90%,无凝露

存放条件:-25~﹢50

其它

保护功能:过流、短路、接地、过压、过载、电流不平衡、电压不平衡等

外壳防护等级:IP30IP41

冷却方式:强迫风冷、空调、风水冷(根据需求选择)

噪声等级:≤60dB

电力行业:引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、排污泵、锅炉给水泵、灰浆泵等;

冶金行业:高炉鼓风机、引风机、混捏机、压缩风机、送风机、给水泵、送水泵、除鳞泵、除尘风机、转炉、电炉 、高炉、二次除尘风机、除垢泵、制氧压缩机、SO2风机、冲渣机、煤气压缩机、泥浆泵等;

石油化工:主管道泵、注水泵、锅炉给水泵、循环水泵、潜油泵、卤水泵、引风机、气体压缩机、混合器、挤压器等;

水泥建材:窑炉引风机、窑炉供风机、窑尾风机、窑头风机、高温风机、磨煤机、除尘风机、蓖冷风机、循环风机、生料磨风机、水泥磨风机、分选器风机、压力送风机等;

煤炭矿山:除垢泵、泥浆泵、渣浆泵、清水泵、进料泵、轴流风机、搅拌泵、窑炉传动、除尘风机、排水泵、介质泵、对旋风机;

市政水务:污水泵、清水泵、净化泵、生物粗处理塔泵等;

造纸:打浆机等;

其它:变频电源、电力试验等

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