高壓變頻軟起動器

t型號及含義 設計序號：改型設計編號 電壓等級： 6kV 10kV 輔助符號：L—輕載起動；H—重載起動 如：HKBTG2-7000/06-L 表示HKBTG高壓變頻軟起動裝置適用電機的功率為7000kW，電壓等級為6kV的輕載起動。 t產品性能特點 1、軟啟動功能：起動電流小于1.0倍額定電流，可以連續多次起動 2、高-高直接高壓供電：HKBTG高壓變頻軟起動裝置高壓直接輸入，高壓直接輸出，無需輸出升壓變壓器，設備占用面積小，適用于普通交流感應電機； 3、無諧波輸入：HKBTG高壓變頻軟起動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，不對電網產生污染； 4、無諧波輸出：HKBTG高壓變頻軟起動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、不產生附加應力 5、高安全性：HKBTG高壓變頻軟起動裝置設計上遵循高壓國家強制規范，高壓主回路與控制回路之間光纖連接，安全可靠； 6、完善的保護和故障報警設計：HKBTG高壓變頻軟起動裝置設置有完備的系統保護功能和功率單元保護功能，各種保護動作后，能實現故障自動記錄、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； 7、高靈活性：HKBTG高壓變頻軟起動裝置通過PLC進行現場控制，可通過人機界面修改參數設置靈活改變控制方式，具有多種標準通信協議可方便與中控系統進行通信； 8、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。 t獨特的技術應用 1、波形數字化直接合成產品自己適應的技術： HKBTG高壓變頻軟起動波形產生部分是用單片FPGA經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據，再和不同相位的三角載波相比較，產生波形數據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，但串聯各單元的載波之間互相錯開一定電角度，實現多電平疊加波形，這樣就大大提高了整體控制系統的可靠性。 2、低壓整機調試功能： HKBTG高壓變頻軟起動可以利用低壓控制電源對高壓變頻軟起動進行功能試驗，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軟起動裝置，這樣就大大縮短了高壓變頻軟起動設備的調試和維修時間。 3、先進的故障自動檢測技術： HKBTG高壓變頻軟起動在每次起動之前會自動對整個系統及每個功率單元進行在線檢測，功率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，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。 HKBTG高壓變頻軟起動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，并且所有主回路聯接都在柜后，相對保證了人身安全。 5、功率單元直流電壓在線檢測功能 HKBTG高壓變頻軟起動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，為進一步分析提供了有力的保證。 6、變頻軟起動控制技術 變頻起動的起動電流小，對起動次數沒有要求，起動完畢可無擾動切換到工頻狀態運行，起動過程無電流沖擊。 t外型尺寸及適用功率 變頻裝置型號 額定電壓 適配電機功率 外型尺寸 HKBTG-1000/06 6kV 1000kW 4200*2300*1200 HKBTG-2000/06 6kV 2000kW 4200*2300*1200 HKBTG-3000/06 6kV 3000kW 4500*2300*1300 HKBTG-4000/06 6kV 4000kW 4800*2300*1400 HKBTG-5000/06 6kV 5000kW 5100*2300*1400 HKBTG-6000/06 6kV 6000kW 5700*2500*1500 HKBTG-7000/06 6kV 7000kW 5700*2500*1500 HKBTG-8000/06 6kV 8000kW 6000*2500*1500 HKBTG-9000/06 6kV 9000kW 6600*2500*1600 HKBTG-10000/06 6kV 10000kW 6600*2500*1600 HKBTG-15000/06 6kV 15000kW 7200*2500*1800 HKBTG-20000/06 6kV 20000kW 7200*2500*1800 HKBTG-1000/10 10kV 1000kW 4200*2300*1200 HKBTG-2000/10 10kV 2000kW 4200*2300*1200 HKBTG-3000/10 10kV 3000kW 4200*2300*1200 HKBTG-4000/10 10kV 4000kW 4500*2300*1300 HKBTG-5000/10 10kV 5000kW 4500*2300*1300 HKBTG-6000/10 10kV 6000kW 4800*2300*1300 HKBTG-7000/10 10kV 7000kW 5100*2300*1400 HKBTG-8000/10 10kV 8000kW 5100*2300*1400 HKBTG-9000/10 10kV 9000kW 5100*2300*1400 HKBTG-10000/10 10kV 10000kW 6000*2500*1500 HKBTG-15000/10 10kV 15000kW 6300*2500*1500 HKBTG-20000/10 10kV 20000kW 7900*2500*1600 HKBTG-25000/10 10kV 25000kW 7900*2500*1600 HKBTG-30000/10 10kV 30000kW 8200*2500*1600 HKBTG-40000/10 10kV 40000kW 8500*2500*1600 HKBTG-50000/10 10kV 50000kW 10000*2500*1800 HKBTG-60000/10 10kV 60000kW 10000*2500*1800 備注： 1、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，不含工頻切換柜柜體。總體高度不含底部基座槽鋼（100mm）和柜頂散熱風機（280mm）的尺寸； 2、當采用真空接觸器時，切換柜寬度為800mm，當采用真空斷路器時，切換柜寬度為1200mm； 3、設備尺寸如有變動，恕不另行通知，具體尺寸以技術協議為準； 4、外形及安裝圖見下圖： t工作原理 圖為HKBTG軟起動裝置拓撲圖 圖為功率單元原理圖 a 主電路 HKBTG系列高壓變頻軟起動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。 如上圖所示為HKBTG高壓變頻軟起動裝置的電路拓撲圖，對6KV變頻軟起動裝置來說，電機的每相由3到5個功率單元串聯進行驅動，共9到15個功率單元可產生4000～6000V AC線電壓，10KV變頻裝置來說，電機的每相由6到8個功率單元串聯進行驅動，共18～24個功率單元可產生7000~10000V AC線電壓，功率單元串聯方式采用星型接法，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710V 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。功率單元的原理圖，由710V AC次級供電的三相二極管整流器將直流電容器組充電至約1000V DC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脈沖整流方式。這種多級移相疊加的整流方式使得HKBTG系列高壓變頻軟起動裝置系列變頻器能產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，所以從電網汲取的電流也近似于正弦波形。HKBTG系列高壓變頻軟起動裝置系列變頻器輸入電流的THD也保持小于3%。 HKBTG系列高壓變頻軟起動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HKBTG系列高壓變頻軟起動裝置的電機電流的THD都小于3%。 b 控制系統 HKBTG系列高壓變頻軟起動裝置控制系統由主控單元和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、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），實現各種開關信號邏輯處理。控制系統還對變頻裝置各部件的狀態（如各個功率單元、變壓器、風機等）進行監控，提供故障診斷信息，實現故障的報警和保護。 在現場應用中，控制系統可實現與現場的靈活接口，提供閥門聯動等現場需要的控制功能，方便改變控制方式，滿足用戶現場的特殊要求。 c 工頻切換裝置 工頻切換裝置用于在高壓變頻軟起動裝置起動完畢后實現變頻到工頻運行的切換，切換裝置由高壓接觸器組成，變頻軟起動時先分KM3，再合KM1與KM2，變頻軟起動完畢后先分KM1與KM2，再合KM3，電機轉入工頻運行，變頻軟起動到工頻運行切換時系統會自動無擾動切換高壓接觸器的閉合與斷開。 t技術參數 項目 指標 說明 使用標準 Q/XHK 14-2009 安裝地點 室內柜裝式 拓撲結構 功率單元多電平串聯PWM電壓源<, /SPAN> 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45HZ～55HZ 電壓降低15%以下降額運行 高壓輸入電流諧波含量 < 4% 高壓輸出電壓、電流諧波含量 < 4% 高壓輸出電壓 0～額定電壓，電壓波動率± 0.5 % 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 標準工業通訊接口 模擬量信號（輸入）規格及數量 4-20mA或0-10V 1路 可擴展 模擬量信號（輸出）規格及數量 4-20mA或0-10V 3路 可擴展 開關量信號（輸入）規格及數量 10點 可擴展 開關量信號（輸出）規格及數量 220V AC，5A，10點 可擴展 操作方式 屏 界面語言 全中文 接地要求 接地電阻〈1Ω t正常使用環境條件 1、最低環境溫度0℃，最高環境溫度40℃，工作環境的溫度變化應不大于5℃/h。如果環境溫度超過允許值，應考慮配備相應的空調設備； 2、環, 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； 3、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； 4、在無危險的介質中，且介質中無足以腐蝕金屬的破壞絕緣的氣體與塵埃。 t運輸、儲存及安裝 a 運輸 1、HKBTG高壓變頻軟起動裝置可以用汽車、火車、輪船等交通工具運輸。產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； 2、HKBTG高壓變頻軟起動裝置最大高度為2880mm，包裝后總高不超過3080mm，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。 b 儲存 1、HKBTG高壓變頻軟起動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，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； 2、存放HKBTG高壓變頻軟起動裝置時應防止嚙齒動物侵入，應避免霉菌侵蝕； 3、防止HKBTG高壓變頻軟起動裝置受到鹽霧、危險性氣體、腐蝕性液體等的侵蝕。 c 設備安裝 1、用戶負責軟起動裝置柜體就位和現場的所有電纜提供、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的高低壓線的電氣安裝和設備調試。 2、安裝場地必須有足夠的承載能力，基礎必須牢固； 3、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； 4、軟起動設備應采用機動叉車從設備底部叉車孔進行操作，如需采用吊車必須從設備底部吊裝，吊裝時應避免損壞儀表或漆層； 5、軟起動設備應牢固安裝于基座之上，并和廠房大地可靠連接。變壓器屏蔽層及接地端子PE也應接至廠房大地。各柜體之間應排列整齊，相互連接成一個整體； 6、安裝過程中，要防止變頻器受到撞擊和震動，所有柜體不得倒置，傾斜角度不得超過30°。 7、輸入輸出高壓電纜必須經過嚴格的耐壓試驗，信號線與強電分開布線； 8、用戶現場安裝場地就緒，安裝基礎就緒，吊運設備就緒； 9、用戶現場高壓電纜鋪設到位，控制電源和信號電纜鋪設到位； 10、用戶現場高壓開關具備送電條件，電機及輔助設備具備運轉條件。 t訂貨須知 為獲得最佳軟起動效果，HKBTG高壓變頻軟起動裝置額定容量最好根據電機負載情況進行選配。 用戶在訂貨時應提供電動機型號、功率、定子電壓、電流等數據以及帶動負載的類型及電機實際負荷率等情況。