襄陽大力高壓變頻器手冊

1、DLHVF高壓變頻調速裝置一、產(chǎn)品介紹部分型號說明DL HVF - -輔助符號電壓等級（kV）變頻器容量（kVA）高壓變頻調速裝置設計序號寫大力集團名稱縮寫注：設計序號：系列化改型設計編號,第一代主要適用于風機水泵類負載電壓等級：066kV 1010kV 輔助符號：M配置手動旁路隔離開關柜 A配置自動旁路接觸器柜例如：DLHVF1-1100/06-M 表示DLHVF高壓變頻調速裝置容量為1100KVA，電壓6KV，適用于風機水泵類負載電機，配置有手動旁路隔離柜產(chǎn)品特點l 高-高直接高壓供電：DLHVF高壓變頻調速裝置高壓直接輸入，高壓直接輸出，無需輸出升壓變壓器，設備占用面積小，適用于普通交流

2、感應電機；l 高效率：DLHVF高壓變頻調速裝置效率高達96%以上；l 高功率因數(shù)：DLHVF高壓變頻調速裝置功率因數(shù)可達到0.95以上；l 無諧波輸入：DLHVF高壓變頻調速裝置輸入使用了移相多重化整流技術，電壓電流諧波小，輸入無需增加諧波治理裝置，不對電網(wǎng)產(chǎn)生污染；l 無諧波輸出：DLHVF高壓變頻調速裝置輸出標準正弦波電流，電壓電流諧波小，輸出無需增加諧波補償裝置，不增加電機的運轉噪音、不產(chǎn)生附加應力；l 高可靠性：DLHVF高壓變頻調速裝置具有故障自動旁路和高壓掉電重起功能，確保出現(xiàn)故障電機不停機運行；l 高安全性：DLHVF高壓變頻調速裝置設計上遵循高壓國家強制規(guī)范，高壓主回路與控制

3、回路之間光纖連接，安全可靠；l 完善的保護和故障報警設計：DLHVF高壓變頻調速裝置設置有完備的系統(tǒng)保護功能和功率單元保護功能，各種保護動作后，能實現(xiàn)故障自動記錄、事故記憶，故障記錄能自動記錄各種保護的動作類型、動作時間,可以幫助技術人員分析故障原因，并進行故障定位；l 高靈活性：DLHVF高壓變頻調速裝置通過PLC進行現(xiàn)場控制，可通過人機界面修改參數(shù)設置靈活改變控制方式，具有多種標準通信協(xié)議可方便與中控系統(tǒng)進行通信；l 安裝、調試、維護方便：功率單元按抽屜形式設計，功率單元與外接線采用接插件方式，無需人工接線，具有良好的互換性，方便更換 。獨有技術特點1) 波形數(shù)字化直接合成自適應技術：DL

4、HVF高壓變頻波形產(chǎn)生部分是用單片F(xiàn)PGA經(jīng)過一定算法得到離散化的頻率和幅值均可控的三相波形數(shù)據(jù)，再和不同相位的三角載波相比較，產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)信號控制同一相功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓，但串聯(lián)各單元的載波之間互相錯開一定電角度，實現(xiàn)多電平疊加波形，這樣就大大提高了整體控制系統(tǒng)的可靠性。2) 低壓整機調試功能：DLHVF高壓變頻可以利用低壓控制電源對高壓變頻進行功能試驗，用戶可以在沒有高壓電源或電機工頻運行時在線調試和維修高壓變頻裝置，這樣就大大縮短了高壓變頻設備的調試和維修時間。3) 先進的故障自動檢測技術：DLHVF高壓變頻在每次起動之前會自動對整個系統(tǒng)及每個功率單元進行在線檢測，功率

5、單元檢測可以具體到每只IGBT的性能檢測，這樣就可以保證起動前整個裝置處于完好狀態(tài)，使各項準備工作更加有序；4) 功率單元采用抽屜式結構，便于更換、維護。DLHVF高壓變頻功率柜上的功率單元與主回路之間的連接都是通過動靜觸頭聯(lián)接的，裝拆時只需要將兩根光纖取下即可操作，不用花大力氣來拆裝主回路的螺栓，并且所有主回路聯(lián)接都在柜后，相對保證了人身安全。5） 在線投切功率單元DLHVF高壓變頻在正常運行的時候可以手動投入和旁路任意一個功率單元，這樣因干擾誤動作而旁路的功率單元可以再手動投入正常運行中去，而高壓變頻產(chǎn)生的故障現(xiàn)象大部分都是因干擾引起的，這項功能會大大提高高壓變頻的平均無故障工作時間，也就

6、是提高了高壓變頻的可靠性。6） 功率單元直流電壓在線檢測功能 DLHVF高壓變頻在高壓帶電的情況下會在線檢測每個功率單元的直流母線電壓并將測量值顯示在人機界面上，這樣操作者能很直觀的掌握每個功率單元主回路的工作狀態(tài)，為進一步分析提供了有力的保證。7）功率單元軟旁路功能 DLHVF高壓變頻在功率單元出現(xiàn)故障時采取機械旁路和電子旁路相結合的方式,保障了功率單元自動旁路時的可靠性。8）瞬時轉矩控制功能在負載有突變情況的工藝條件下，對負載出現(xiàn)突變的情況進行瞬時轉矩控制從而使高壓變頻不會因過流或速斷而跳機，提高設備運行的可靠性。9）變頻軟起動控制技術變頻起動的起動電流小，對起動次數(shù)沒有要求，起動完畢可無

7、擾動切換到工頻狀態(tài)運行，起動過程無電流沖擊。10）電機旋轉再起動控制技術，其技術特點是在電機失速旋轉的情況下，高壓變頻能自動識別電機轉速后無擾動投入，拖動電機到變頻狀態(tài)運行。二、外型尺寸部分6KV高壓變頻調速裝置外型尺寸選型表：變頻裝置型號額定容量輸出電流適配電機功率外型尺寸重量DLHVF-280/06280kVA35A220kW4200*2300*1200 5000DLHVF-320/06320kVA35A250kW4200*2300*12005000DLHVF-350/06350kVA35A280kW4200*2300*12005000DLHVF-400/06400kVA55A315kW4

8、200*2300*12005000DLHVF-450/06450kVA55A355kW4200*2300*12005000DLHVF-500/06500kVA55A400kW4200*2300*12005000DLHVF-560/06560kVA80A450kW4200*2300*12005000DLHVF-630/06630kVA80A500kW4200*2300*12005000DLHVF-700/06700kVA80A560kW4200*2300*12005000DLHVF-800/06800kVA80A630kW4200*2300*12005500DLHVF-900/06900kVA1

9、20A710kW4200*2300*12005500DLHVF-1000/061000kVA120A800kW4200*2300*12005500DLHVF-1150/061150kVA120A900kW4200*2300*12005500DLHVF-1250/061250kVA120A1000kW4200*2300*12005500DLHVF-1400/061400kVA170A1120kW4500*2300*13005500DLHVF-1600/061600kVA170A1250kW4500*2300*13006000DLHVF-1750/061750kVA170A1400kW4500*2

10、300*13006000DLHVF-2000/062000kVA240A1600kW5100*2300*14006000DLHVF-2250/062250kVA240A1800kW5100*2300*14006600DLHVF-2500/062500kVA240A2000kW5100*2300*14006600DLHVF-2800/062800kVA250A2240kW5400*2300*14006700DLHVF-3200/063200kVA300A2500kW5400*2300*14006900DLHVF-3500/063500kVA340A2800kW5400*2300*14007500

11、DLHVF-4000/064000kVA370A3150kW5400*2500*14008000DLHVF-4500/064500kVA415A3550kW6600*2500*14008500DLHVF-5000/065000kVA465A4000kW6600*2500*14009500DLHVF-5650/065650kVA525A4500kW6600*2500*140010000DLHVF-6400/066400kVA580A5000kW6600*2500V高壓變頻調速裝置外型尺寸選型表：變頻裝置型號額定容量輸出電流適配電機功率外型尺寸重量DLHVF-280/10

12、280kVA35A220kW4200*2300*12005000DLHVF-320/10320kVA35A250kW4200*2300*12005000DLHVF-350/10350kVA35A280kW4200*2300*12005000DLHVF-400/10400kVA35A315kW4200*2300*12005000DLHVF-450/10450kVA35A355kW4200*2300*12005000DLHVF-500/10500kVA35A400kW4200*2300*12005000DLHVF-560/10560kVA35A450kW4200*2300*12005000DLHV

13、F-630/10630kVA55A500kW4200*2300*12005000DLHVF-700/10700kVA55A560kW4200*2300*12005000DLHVF-800/10800kVA55A630kW4200*2300*12005500DLHVF-900/10900kVA55A710kW4200*2300*12005500DLHVF-1000/101000kVA80A800kW4200*2300*12005500DLHVF-1150/101150kVA80A900kW4200*2300*12005500DLHVF-1250/101250kVA80A1000kW4200*23

14、00*12005500DLHVF-1400/101400kVA80A1120kW4200*2300*12005500DLHVF-1600/101600kVA120A1250kW4200*2300*12006000DLHVF-1750/101750kVA120A1400kW4200*2300*12006000DLHVF-2000/102000kVA120A1600kW4200*2300*12006600DLHVF-2250/102250kVA170A1800kW4800*2300*13006600DLHVF-2500/102500kVA170A2000kW4800*2300*13006600DL

15、HVF-2800/102800kVA170A2240kW4800*2300*13007200DLHVF-3200/103200kVA240A2500kW4800*2300*14007200DLHVF-3500/103500kVA240A2800kW4800*2300*14007200DLHVF-4000/104000kVA240A3150kW5400*2300*14008500DLHVF-4500/104500kVA250A3550kW6000*2300*14009500DLHVF-5000/105000kVA280A4000kW6000*2500*140011500DLHVF-5650/10

16、5650kVA310A4500kW6000*2500*140012000DLHVF-6400/106400kVA345A5000kW6000*2700*1400145001、上表中的外型尺寸包含移相變壓器柜、功率單元柜、控制柜三套柜體，不包含旁路柜，柜體總體高度還不包含底部基座槽鋼（100mm）和柜頂散熱風機（280mm）的尺寸；2、當采用手動旁路時，旁路柜寬度為1200mm，當采用自動旁路時，旁路柜寬度為800mm；3、設備尺寸如有變動，恕不另行通知，具體尺寸以技術協(xié)議為準；4、變頻裝置配套風道須根據(jù)現(xiàn)場情況另行設計；5、外形及安裝圖見下圖：三、節(jié)能計算部分按照電機學的基本原理，電機的轉速滿

17、足如下的關系式： n=(1-s)60f/p=n0*(1-s) （P：電機極對數(shù)； f：電機運行頻率； s:滑差）從式中看出，電機的同步轉速n0正比于電機的運行頻率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情況下比較?。?0.05），電機的實際轉速n約等于電機的同步轉速n0，所以調節(jié)了電機的供電頻率f，就能改變電機的實際轉速對于風機、水泵類(平方根轉矩負載)有如下的對應關系電機變速前后風量（流量）、風壓（水壓）、功率與轉速之間關系為： Q1/Q2=n1/n2H1/H2=（n1/n2）2 P1/P2=（n1/n2）3Q流量：單位時間內(nèi)進入風機的氣體體積；H壓力：單位氣體通過風機后所獲得的能量；P流體功率

18、，PQH；=流體功率/軸功率圖所示風機特性圖，以下就以風機為例說明變頻調速的節(jié)能原理： H(m)H1R2BAR1Cn121n20Q2Q1Q（m3/h）H3H2風機工作特性圖風機的工作介質是氣體，工藝上的應用通常是調節(jié)風量，風機的正常工作點為A，當風量需要從Q1調到Q2時，采用擋板調節(jié)，風路阻力曲線由R1改變?yōu)镽2，其工作點調至B點，其功率從0-Q1-A-H1所圍成的面積變?yōu)?-Q2-B-H2所圍成的面積，其功率變化很小，而其效率卻隨之降低。 當采用變頻調速時，不用檔板調節(jié)，其風路阻力特性基本保護曲線R1不變，此時可以按需要升降電機轉速，改變設備的性能曲線，圖中從n1到n2,其工作點調至C點，使

19、其參數(shù)滿足工藝要求，其功率變?yōu)?-Q2-C-H3所圍成的面積，同時其效率曲線也隨之平移，依然工作在高效區(qū)。由于功率隨轉速三次方變化，故節(jié)能效果顯著。其節(jié)能量為H3-C-B-H2所圍成的面積P（ H2H3）× Q2可以得出通過變頻調速方式改變風量，風量下降一半時，風機軸功率將下降87.5%，節(jié)能效果極其顯著。圖所示水泵特性圖，以下就以水泵為例說明變頻調速的節(jié)能原理： H(m)H2H3= H1H1BACn1n20Q2Q1Q（m3/h）圖2-3. 風機工作特性圖水泵的工作介質是液體，工藝上的應用通常二種：A、 調節(jié)流量，管網(wǎng)特性曲線只和出口閥門有關，并且對水壓沒有要求，其調速節(jié)能的工作原理

20、和風機調速節(jié)能類似。B、 保持水壓不變，這與風機調速有所區(qū)別，在很多時候，管路特性曲線的變化是用水量的減少造成的，流量由Q1變化為Q2時，工作點由A變?yōu)锽，管網(wǎng)壓力升高，威脅管網(wǎng)的安全，在提供需要的流量的同時，通過變頻調速將其工作點調至C點，其功率從0-Q2-B-H2所圍成的面積變?yōu)?-Q2-C-H3所圍成的面積，這樣水泵的出口壓力和管網(wǎng)壓力可以保持平衡，但其軸功率卻降低很多。其節(jié)能量P（ H2H3）× Q2。如果水泵并聯(lián)運行時，變頻調速的水泵的出口壓力不能低于管網(wǎng)壓力，否則將出現(xiàn)不對外出水的現(xiàn)象，非但不能節(jié)能，反而出現(xiàn)水泵空轉耗能的現(xiàn)象四、工作原理部分圖1. DLHVF系列高壓變頻

21、調速裝置拓撲圖圖2. 典型功率單元原理圖主電路DLHVF系列高壓變頻調速裝置通過將多個低壓功率單元的輸出疊加起來得到高壓。低壓功率單元是改進優(yōu)化后的標準低壓PWM（脈寬調制）低電機變頻器，這種低壓變頻器已廣泛應用了許多年。上圖1所示為DLHVF系列高壓變頻調速裝置的典型電路拓撲圖，對6KV變頻裝置來說，電機的每相由五個功率單元串聯(lián)進行驅動，共15個功率單元可產(chǎn)生6000V AC線電壓，10KV變頻裝置來說，電機的每相由八個功率單元串聯(lián)進行驅動，共24個功率單元可產(chǎn)生10000V AC線電壓，功率單元串聯(lián)方式采用星型接法，中性線浮空。每個功率單元由一個隔離變壓器的隔離次級繞組供電，輸入三相710

22、V AC，50/60Hz電源，逆變輸出最高電壓為750V AC、最高頻率為120Hz的可變電源。功率單元與其對應的變壓器次級繞組以及對地絕緣等級按對應6KV或者10KV高壓等級設計。所有的功率單元都接收來自同一個主控單元控制器的指令。這些指令通過光纖傳輸以保證高壓與低壓隔離。典型功率單元的原理圖示于上圖2。由710VAC次級供電的三相二極管整流器將直流電容器組充電至約1000VDC左右，該直流電壓提供給由IGBT組成的單相H形橋式逆變電路。為功率單元提供電源的移相變壓器次級繞組在繞制時相互之間有一定的相位差，每相5個功率單元主電路可構成30脈沖整流方式。每相8個功率單元主電路可構成48脈沖整流

23、方式。這種多級移相疊加的整流方式使得DLHVF系列高壓變頻調速裝置系列變頻器能產(chǎn)生非常接近正弦波的輸出波形，這樣消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流，所以從電網(wǎng)汲取的電流也近似于正弦波形。DLHVF系列高壓變頻調速裝置系列變頻器輸入電流的THD也保持小于3%。 DLHVF系列高壓變頻調速裝置在額定輸出功率時電機電壓和電流的波形很精確近似于真正的正弦波形。波形質量的定量測定是它的總諧波失真即THD。使用DLHVF系列高壓變頻調速裝置的電機電流的THD都小于3%。 控制系統(tǒng)DLHVF系列高壓變頻調速裝置控制系統(tǒng)由主控單元和PLC組成，主控單元由電源板、采樣板和繼電器板，主控板和三塊光纖接口板組

24、成。采樣板對輸入輸出信號進行檢測、將信號進行量程轉換和濾波，然后再通過母板送到主控板上，主控板的核心器件由DSP+FPGA組成，對信號分析做出處理，對各功率單元進行PWM波形控制、觸發(fā)、封鎖、旁路IGBT，使變頻裝置提供相應的頻率和電壓輸出，PLC接收用戶的控制指令（啟動、停機、急停、頻率給定等），實現(xiàn)各種開關信號邏輯處理。控制系統(tǒng)還對變頻裝置各部件的狀態(tài)（如各個功率單元、變壓器、風機等）進行監(jiān)控，提供故障診斷信息，實現(xiàn)故障的報警和保護。在現(xiàn)場應用中，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)與現(xiàn)場的靈活接口，提供閥門聯(lián)動、自動調度等現(xiàn)場需要的控制功能，方便改變控制方式，滿足用戶現(xiàn)場的特殊要求。旁路裝置旁路裝置用于在高壓

25、變頻調速裝置出現(xiàn)重故障而不能正常工作的情況下實現(xiàn)變頻到工頻運行的切換，有手動旁路裝置和自動旁路裝置兩種方式，可由用戶提出具體要求選配，高壓變頻調速裝置標準配置不包括旁路裝置。手動旁路裝置由高壓隔離開關組成，需變頻運行時先分QS3，再合QS1與QS2，需工頻運行時先分QS1與QS2，再合QS3，變頻運行與工頻運行切換時必須等電機完全停止后手動操作隔離開關閉合與斷開，禁止帶電合分隔離開關。自動旁路裝置由高壓接觸器組成，變頻運行時先分KM3，再合KM1與KM2，工頻運行時先分KM1與KM2，再合KM3，變頻運行與工頻運行切換時系統(tǒng)會自動切換高壓接觸器的閉合與斷開五、技術指標部分項目指標說明使用標準Q

26、/XDL 13-2006安裝地點室內(nèi)柜裝式拓撲結構功率單元多電平串聯(lián)PWM電壓源整流形式移相多脈沖電動機要求普通高壓電機沒有要求輸入濾波器不需要輸出濾波器不需要輸入側熔斷器保護有功率單元輸入熔斷器保護輸入電壓-30%+15%額定電壓，頻率45HZ55HZ電壓降低15%以下降額運行高壓輸入電流諧波含量< 4%高壓輸入功率因數(shù)>0.96高壓輸出電壓、電流諧波含量< 4%高壓輸出側頻率5120HZ,分辨率0.01 Hz高壓輸出電壓0額定電壓，電壓波動率± 0.5 %過載能力1.2倍1min,1.5倍立即保護可提出特殊要求裝置整體效率滿載> 97%，其它負載>9

27、6%可靠性指標（平均無故障工作時間）25000小時控制電源三相四線制交流380V,容量5KVA 也可適用直流電源高低壓控制信號連接方式光纖電纜噪聲等級<75dBA（1米處）防護等級IP20冷卻方式強制風冷標準控制連接RS485 MODBUS RTU、DP、以太網(wǎng)標準工業(yè)通訊接口模擬量信號（輸入）規(guī)格及數(shù)量4-20mA或0-10V 1路可擴展模擬量信號（輸出）規(guī)格及數(shù)量4-20mA或0-10V 3路可擴展開關量信號（輸入）規(guī)格及數(shù)量10點可擴展開關量信號（輸出）規(guī)格及數(shù)量220VAC，5A，10點可擴展操作方式觸摸屏界面語言全中文接地要求接地電阻1六、其他部分正常工作條件l 最低環(huán)境溫度0

28、，最高環(huán)境溫度40，工作環(huán)境的溫度變化應不大于5/h。如果環(huán)境溫度超過允許值，應考慮配備相應的空調設備；l 環(huán)境濕度小于90%（20），相對濕度的變化率每小時不超過5%，避免凝露；l 安裝高度要小于海拔1000米。若安裝高度超過海拔1000米，設備須降額使用，或采用通風的措施，也可以做特殊設計；l 在無爆炸危險的介質中，且介質中無足以腐蝕金屬的破壞絕緣的氣體與塵埃。運輸、儲存及安裝運輸 l DLHVF高壓變頻調速裝置可以用汽車、火車、輪船等交通工具運輸。產(chǎn)品在運輸過程中必須小心輕放、嚴禁雨淋、暴曬，不應有劇烈振動、撞擊和倒放。運輸溫度應在-40+70范圍內(nèi)；l DLHVF高壓變頻調速裝置最大高

29、度為2680mm，包裝后總高不超過2880mm，選擇運輸工具時，請同時考慮運輸過程中是否有限高等因素存在。儲存l DLHVF高壓變頻調速裝置不得暴曬及淋雨，應存放在空氣流通、周圍介質濕度在-40+70范圍內(nèi)，空氣最大相對濕度不超過90%（相當于空氣溫度20±5時）時通風、干燥、無灰塵的倉庫中；l 存放DLHVF高壓變頻調速裝置時應防止嚙齒動物侵入，應避免霉菌侵蝕；l 防止DLHVF高壓變頻調速裝置受到鹽霧、危險性氣體、腐蝕性液體等的侵蝕。 設備安裝l 用戶負責調速裝置柜體就位和現(xiàn)場的所有電纜提供、敷設、試驗、連接，設備廠家提供技術指導，設備廠家負責裝置柜內(nèi)的高低壓線的電氣安裝和設備調試。l 安裝場地必須有足夠的承載能力，基礎必須牢固；l 考慮通風散熱器及操作空間的要求，整套裝置背面離墻大于1000mm，裝置頂部與屋頂空間距離大于1000mm，裝置正面離墻大于1500mm；l 調速設備應采用