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ZINVERT型智能高压变频调速系统技术详解

ZINVERT型智能高压变频调速系统技术详解

点击数:7780 次   录入时间:03-04 11:58:09   整理:http://www.55dianzi.com   产品选型

    1、ZINVERT型智能高压变频调速系统的技术特点介绍

    我公司研发生产的ZINVERT型智能高压变频调速系统为直接高压输出电压源型变频器,它通过采用多级H桥功率单元箱级联的方式实现了高压的完美波形输出,无需升压即可直接拖动普通异步电动机,无需加装任何滤波器,谐波指标严格符合IEC及国标对电网谐波最为严酷的要求。相比而言,我司产品具有如下优势:

    功率因数高、谐波污染小、体积小、效率高――电压源型直接高-高变频器,相对于电流源型高压变频器,具有功率因数高,无需滤波器等优点。

    抗电压波动能力更强,掉电自动恢复功能――ZINVERT变频调速系统对电网电压适应范围宽,网侧电压即使在65%~115%Ue范围内波动时装置不会停机,在-15%~+15%范围内波动时在我方控制技术的支持下仍可带额定负载持续运行。电网电压低于65%额定电压后,装置终止高压输出,但电压恢复正常后可自动无冲击启动电机(可设定)至正常运行状态,不会影响连续生产。

    专有核心“STT”技术,旋转负载直接启动――以往高压变频调速系统只能在电机静态下方可启动的情况,我公司技术人员多年从事电机的运行及控制的研究工作,在此基础上独创了“STT”算法,可确保电机在调速范围内的任何转速下,无需停车即可直接无冲击启动Zinvert型智能高压变频调速系统,因此在操作Zinvert智能高压变频调速系统时,不用顾虑电机的运行状态,可以实现高压电机即时的启动和停止控制,为用户的运行和维护带来了极大的方便。例如在一些紧急事故的处理过程中为保证机组不停机,需要随时启动高压变频器,就要用到该功能。我公司为首家实现该功能的厂家,并通过了国家机构的试验验证。

    主回路专利技术与三重保护功能的高压输出突发短路“SCP”防护技术――为我公司专利技术,高压电动机在长时间的运行过程中,电缆头或是电机内部两相短路的情况时有发生,由于IGBT管安全工作区的限制,几毫秒内只允许几倍于额定电流的电流流过,因此巨大的相间短路电流极有可能瞬间损坏输出主回路IGBT逆变管。我公司Zinvert变频器充分考虑了电机或是连接电机的电缆可能发生相间短路的情况而设置了主回路、硬件检测、软件保护三重短路保护功能,可有效保护电机及高压变频调速系统的安全,在此技术的支持下可以确保每一台ZINVERT产品都能经过输出两相突发短路试验,进一步提高了运行可靠性。

    我公司Zinver智能高压变频调速系统为国内首家通过国家权威检测机构输出两相短路监督试验。

    允许掉电时间最长的高压变频调速系统――可达60秒。在我国由于电网容量或是其他因素的影响,输入电压的瞬时跌落或是瞬时停电时有发生,但经过一段时间后电压往往能自行恢复,一般的高压变频器在输入电压跌落超过一定时间或是输入掉电后变频器便会保护停机,或者是最多支撑运行几秒钟后停机,此种现象在我国已发生多起并导致机组停机(包括一些应用进口高压变频器在内的一些实例)。ZINVERT充分研究并考虑了此种因素的影响,在输入跌落或者是输入掉电后,只要是在设定的时间内电压恢复正常(最长可设定至30秒),ZINVERT能自行无冲击启动,将电机拖动至运行前的状态,不会终止后续生产。

    多回路供电技术,无电源敏感性――可靠性高,ZINVERT变频器控制系统具备外部提供辅助控制电源、内部高压自产控制电源、内置UPS电源等三路供电回路,各路之间无扰切换,高压带电后,即使无任何外部输入电源,成套系统均可正常工作,进一步提高了可靠性。

    高可靠性EMC设计,超级看门狗技术保证系统运行稳定性――ZINVERT变频器控制系统采用光纤通信、光电隔离、电磁隔离、滤波模块、软件看门狗、硬件看门狗、柜体导电密封等EMC措施,大大提高系统的抗干扰柜性能,独家具有的“超级看门狗”实现控制电源2秒内的完全失电、控制系统复位后仍可恢复至正常设定运行状态,保证系统运行的可靠性与稳定性。

    采用预充电电路,保护器件、工变频进线开关保护无需变化――由于采用单元预充电电路,避免系统上电时的单元整流滤波大容量的充电电流,保护整流桥、电解电热器不受冲击而影响寿命;另外避免系统上电时变压器励磁涌流与充电电流同时导致进线电流过大超过开关柜上配置的工频运行时的电动机保护的误动,无需更改整定值或保护切换、加装保护装置等。

    系统无高压可调试控制功能,具有单元直流电压与电容老化检测功能,显示信息齐全,控制精准――采用独创技术可实现没有高压时即可对包括单元在内的控制系统进行调试,保证系统安装调试与运行维护的方便与全面性。采用国家专利技术对系统内各单元包括直流电压在内的各模拟与数字信号进行采集,并在控制器显示,保证电压控制的精准、系统运行信息与故障信息记录的内容丰富,定位准确。在电压源高压变频器产品中独具的电容检测功能使得用户可以通过定期对电容器的充放电功能检验电容器的使用老化情况从而预计电容器寿命,从而为设备的调试、运行、维护、充分利用设备使用寿命创造极大方便性。

    加、减速自适应功能使ZINVERT成为相同容量配置的加减速最快的国产高压变频器――能保证在不正确的加、减速设定时间下装置不会在加、减速过程中保护停机,有效的解决了变负荷下加、减速时间的自适应控制,充分利用变频器断时间的电流过负载裕度和直流过电压裕度,使ZINVERT成为相同容量配置的加减速最快的国产高压变频器。

    完整的工频/变频自动互切技术――现在的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜,变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,手动旁路需人工操作,时间较长,适应于无备用装置或不重要的运行工况,自动旁路可在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。我公司提供的自动旁路切换柜,不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态,还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频的功能,整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。

    完整的保护配置功能与专业微机保护技术――ZINVERT的控制系统保护功能配置完全参照IEC中压变频传动设备标准IEC61800-4标准(我国国家标准等同采用)的要求,配置齐全,技术专业。高压变频调速系统前级为输入移相整流变压器,因此变频运行时开关柜应提供变压器保护而非电动机保护功能,但一旦变频故障后切换至工频运行后,开关柜应提供电动机保护而非变压器保护功能,因此变频器设置的工频/变频切换功能导致了用户设备保护技术方面的问题。我公司为高压电动机、变压器保护技术的研发与生产厂家,具有全套中压马达保护控制技术,ZINVERT已全部移植公司电动机、变压器核心保护控制技术,系统地解决了工频/变频切换时保护功能的切换难题,可满足客户设备变频运行时开关提供变压器保护,而在工频旁路运行采用电动机保护。

    独特结构设计,散热效果好,设备环境适应能力强――ZINVERT系统单元与散热结构设计独特,元件选用裕度大,控制电路采用专门工艺处理,系统检验手段齐备、项目严格,产品对温度、湿度、粉尘、气体等环境要求条件相对较宽。公司可提供户外型箱式一体化高压变频调速系统,方便户内空间紧张的客户设备的安装。我公司研发的全国唯一一台户外型高压变频调速系统已安全运行三年以上。

    完善的研发、检验与出厂试验保证能力――公司为保证产品的研发、试验与检验,自建高压试验室由供电公司10kV专线直供,建立了全国最大的高压变频电机动态负载试验基地(试验负载为大容量风机),可满足有功功率2500kW以下、容量不超过30MVA的高压变频调速系统的单元箱的全部试验和成套出厂试验,每套出厂产品整机均经过高压(10kV或6kV)满负荷试验,现场安装、调试、投运时间短。可为用户培训、产品出厂试验验收提供条件,我公司可承诺所有宣称的产品技术性能和功能可由客户随意选定,在公司试验室或是现场通过检定。

    其余优势

    公司ZINVERT智能高压变频调速系统为广东省“十五”重大科技攻关项目的研究成果,为公司自主研发,并掌握产品核心技术,可为用户提供产品定制或提供免费的软件升级;

    公司核心技术人员在广东省电力系统科研机构工作多年,具备多年电力系统工作经验,并为广东省电力系统服务多年,对电力系统设备的可靠性有着充分的认识,对现场应用熟悉,具有较强解决现场问题的能力;

    公司已有多年的电力系统产品研发与应用经验,所研发的产品在全国数百个发、配、供、用电系统安全、稳定运行多年,一贯秉承提供优质服务的理念,并具有丰富服务经验。

    公司承诺

    公司每一台产品出厂前经过全面检测和高压满负荷试验,可接受用户任何有关的试验考核;公司以准确、及时的技术响应确保产品售后服务水平,并承诺现场安装调试完毕后产品一次投运成功。

    2ZINVERT系列智能高压变频调速系统产品原理简介

    ZINVERT系列智能高压变频调速系统采用功率单元串联技术,直接输出3kV、6kV、10kV电压,属高-高电压源型变频器。由于采用功率单元串联而非功率器件的直接串联,因此解决了器件耐压的问题。同时由于同相各级功率单元输出SPWM信号通过移相后进行叠加,提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt;通过电流多重化技术降低输入侧谐波,减小了对电网的谐波污染;主控制器采用最新电机控制专用双数字信号处理器(DSP)、超大规模集成电路可编程器件(CPLD和FPGA)为核心,配合数据采集、单元控制和光纤通信回路以及内置的可编程逻辑控制器(PLC)构成系统控制部分。

    ZINVERT系列智能高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成,见图1所示。ZINVERT型智能高压变频调速系统的功率单元柜与控制柜是合二为一的,各部分功能说明如下:

    

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