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抑電霸系列--(MV-EffectPower高壓型)

 


■產品概述
MV--EffectPower系列高壓變頻調速裝置采用了專用大規模集成電路芯片和最新一代IGBT功率器件,大規模通過先進的脈寬調制技術對工頻電源進行逆變 以后,直接驅動電機并進行調速,以最適宜的轉速給流體提供動力,滿足負載(用戶)對流量的需求,從而達到滿足工藝要求、提高工藝水平、節約大量電能、經濟 運行的目的。MV EffectPower系列高壓變頻調速裝置采用直接高高變換的方式,多電平串聯倍壓的技術方案,優化的PWM控制算法,實現優質的可變頻變壓 (VVVF)的正弦電壓和正弦電流的輸出。且輸入采用多重化隔離變壓器實現諧波抵消,輸入諧波滿足IEEE-519-1992標準和 GB/T14549-93標準,不對電網產生諧波污染。本系列產品采取了四項具有自主知識產權的技術,即脈寬調制技術、諧波濾除技術、無功線性補償技術、 工藝控制技術,在產品可靠性方面做了全方位的系統化設計。

■基本原理
系統結構
抑 電霸MV-EffectPower系統采用直接“高-高”變換形式,為單元串聯多電平拓撲結構,主體結構由多組功率模塊串并聯而成,從而由各組低壓疊加而產生需要的高壓輸出,它對電網諧波污染小,總體諧波畸變THD小于4%,直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標準,輸入功率因數高,配合輸入諧波濾波器和功率因數補償裝置;輸出波形質量好,不存在諧波引起的電機附加發熱和轉矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的 異步電機,450kW、500kw/10kV變頻系統共有24個功率單元,每8個功率單元串連構成一相,其系統結構和配置圖如圖(a)、(b),其系統工作原理如下:

 

? 功率單元
每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電,功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣,二次繞組采用延邊三角形接法,實現多重化,以達到降低輸入諧波電流的目的。每個功率單元結構上完全一致,可以互換,其電路結構圖如下,系統為基本的單相逆變電路,整流側為二極管三相全橋, IGBT逆變橋的控制方式為PWM控制,并且有自動單元旁路功能。
單元旁路功能:當某個功率模塊發生故障時自動旁路運行,變頻裝置不停機,但需降額使用,即在每個功率單元輸出端之間并聯旁路電路,當功率單元故障時,封鎖對應功率單元IGBT的觸發信號,然后讓旁路SCR導通。為保證三相輸出電壓對稱,在旁路故障功率單元的同時,另外兩相對應的兩個功率單元也同時旁路。對于6kv的抑電霸每相由7個功率單元串聯而成,當每相1個單元被旁路后,每相剩下6個功率單元,輸出最高電壓為額定電壓的86%,輸出電流仍可達到 100%,輸出功率仍可達到86%左右,對于風機、水泵負載轉速仍可達90%以上,基本能維持生產要求,大大提高了系統運行的可靠性。


變壓器柜
主要包括為功率單元供電的移相變壓器,還有輸入側的電壓、電流檢測器件電壓互感器和電流互感器,以及溫度檢測器件溫控器。詳細原理見下圖:

變壓器柜配置6臺冷卻風機,由溫控儀控制其起停,當變壓器負荷增大,運行溫度上 升,繞組溫度達80℃時,系統自動啟動風機冷卻;當繞組溫度低至70℃時,系統自動停止風機。當變壓器繞組溫度繼續升高,若達到120℃時,系統輸出超溫 報警信號;若溫度繼續上升達 130℃,變壓器迅速跳閘。柜體上還設置了溫度顯示系統。 

功率柜
柜內主要對功率單元進行組合,通過每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電,通過對每個單元的PWM波形進行重組,得到非常好的PWM波形,dv/dt小,可減少對電纜和電機的絕緣損壞,無須輸出濾波器就可以輸出電纜長度很長,電機不需要降額使用,可直接用于舊設備的改造;同時,電機的諧波損耗大大減少,消除了由此引起的機械振動,減小了軸承和葉輪的機械應力。柜內還附帶輸出電流和電壓檢測功能,詳見下圖:

功率柜根據功率大小配置2臺具有世界領先技術,后向離心式冷卻風機(裕量大,單臺容量占總排量的50%);如需將熱量直接排至室外,可增設風道,并改用軸流風機或前向離心風機。 

控制柜
控 制器核心由高速單片機和工控PC協同運算來實現,精心設計的算法可以保證電機達到最優的運行性能。工控PC提供友好的全中文WINDOWS監控和操作界 面,同時可以實現遠程監控和網絡化控制。控制器還包括一臺內置的PLC,用于柜體內開關信號的邏輯處理,以及與現場各種操作信號和狀態信號(包括 DCS/RS485/Profibus/Modbus/以太網等) 的協調,并且可以根據用戶的需要擴展控制開關量,增強了系統的靈活性。
控制器結構上采用VME標準箱體結構,各控制單元板采用FPGA、CPLD等大規模集成電路和表面焊接技術,系統具有極高的可靠性。
控制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靠隔離,系統具有極高的安全性,同時具有很好的抗電磁干擾性能。采用I-7033型溫度傳感器可以隨時監控高壓抑電霸各個部位溫度。
a、控制電源:220VAC±10%  3KVA。
b、當抑電霸作為DCS的執行機構時,如采用外部模擬信號控制抑電霸輸出頻率,如果發生模擬信號掉線或短路,抑電霸可以提供報警信號,同時保持原有輸出頻率不變。
c、抑電霸具有就地和異地操作功能,可靈活選擇現場控制/遠程控制;可配備遠程監控功能,在異地通過電話網絡對抑電霸實施監控,一方面便于用戶領導隨時了解設備運行情況,另一方面,也利于設備的遠程診斷和維護,故障問題可以及時得到解決。

 

PLC接點

 

■性能特點
? 完美無諧波:MV EffectPower系列高壓變頻調速裝置無載諧波為1.8%,有載諧波更低,與國際同類產品持平,是國內最好指標;
? 高頻MPWM 設計,IGBT功率推動,體積小、 可靠信高、噪音低;
? 高效率,整個變頻系統的效率就達95%以上;
? 高可靠性:24個功率單元具有相同的性能參數,主要元器件由國外廠商提供。故障時整機系統可將故障單元自動旁路,同時報警,操作人員根據現場操作規程。
1)產品設計、生產、檢測可靠
2)完善的保護功能:具過壓、過流、超溫等多重保護及報警裝置
3)強弱電間隔離
4)實時控制
5)本系統硬件設計中留有較大的冗余。當一相有1-2個單元出現故障時,不影響整機系統的正常運轉。
6)強大的處理能力
7)遠程監護
8)具有高壓電氣保護功能
? 高質量功率輸出,輸出電壓波形逼真,功率因素高;
? 反應快速,對100%除載/加載,穩壓反應時間在 2ms以內;
? 高效的控制性。

■適用范圍
可廣泛用于火力發電、石油、化工、水泥、冶金、自來水、礦山等眾多行業內中、高壓電機調速、節能、軟啟動及智能化控制。驅動對應的風機、泵、壓縮機、卷揚機、軋機等負載,實現調速節能、軟起動和滿足工藝調速要求。
? 火力發電:送風機、引風機、排粉風機、循環水泵、給水泵、凝結水泵、熱網供水泵、熱網回水泵、磨煤機等;
? 石 油:注水泵、原油泵等;
? 化 工:壓縮機、風機、循環水泵、冰機等;
? 水 泥:水泵、引風機、送風機、除塵風機、研磨機等;
? 冶 金:給水泵、除塵風機、引風機、制氧機等;
? 城市供水:送水泵、取水泵;
? 礦 山:渣漿機、通風機、提升機等;   
? 其 它:制藥、造紙、污水處理等行業的風機、泵類負載。

抑電霸(高壓型)

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