Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統采用多單元串聯脈寬調制疊波技術,通過功率單元串聯,從電 網的輸入電壓經過移相變壓器,變成 3*N 路三相 690V 的低壓電壓(N 為每相功率單元的個數),然后分 別給每個功率單元供電。每個單元采用 H 橋的方式,由主控系統控制每個 H 橋的 PWM 輸出;把同一相 的單元輸出串聯起來,每相的第一個單元采用“Y”方式連接,三相最后一個單元合成高壓電壓輸出。其 主要由主電路、功率單元、控制系統組成。
輸入電源端 R/S/T 接變壓器二次線圈的三相低壓輸出,經過三相全橋整流后給直流母線充電,然后 通過 H 橋逆變成交流輸出。功率單元單相輸出端為:ACI/ACO。 單元控制回路通過接收來自主控系統的信號來控制整個單元的工作,同時功率單元也將自身的電壓、 故障信息、狀態信息等信息通過光纖傳輸回主控系統,實現對功率單元的監控。 功率單元具有單元旁路功能,一種為 IGBT 旁路,一種為接觸器旁路(選配)。當某個單元發生故障 時,功率單元可以實現自動旁路,保證變頻調速系統繼續正常工作。
設備及電纜要求
◆ 主電路斷路器 主電路斷路器可以是真空或氣體絕緣斷路器。它既要滿足供電的電壓和電流的要求,也要滿足移相變 壓器一次側額定電壓和電流的要求。另外其基本的電氣特性還必須滿足承受變壓器合閘沖擊電流,以及 100ms 內變壓器二次側短路而造成的故障電流而不跳閘。
◆ 保護設備 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統電源側高壓開關必須設置合理的保護,保護定值的整定應參考 如下原則進行: 當移相變壓器一次側繞組或一次側進線電纜短路故障時開關必須立即跳閘。保護動作電流整定值應保 證躲過移相變壓器空載合閘勵磁涌流而不跳閘(可設置在移相變壓器額定電流的 8 至 10 倍)。 移相變壓器二次側故障保護采用延時跳閘方式,當移相變壓器二次側繞組、移相變壓器二次側與系統 單元各相連的電纜以及單元輸入整流橋的短路故障時可跳開進線開關。保護延時短,且時間整定可調并設 置為保證移相變壓器在勵磁涌流期間不發生跳閘。動作電流整定值可設置為整流變壓器額定電流的 2 倍, 以保證出現整流變壓器二次側故障時,能在 500ms 內跳閘。 過載保護(可選)是具有反時限特性的長時間過載保護。可保護變壓器和電纜的長時間過載。 系統屬高壓大容量電動機改造工程時,高壓電動機保護的縱差保護應在變頻運行時退出,工頻旁路時 投入,該投切功能需在技術方案中實現。
◆ 變壓器一次側電纜 對斷路器到變壓器一次側之間的電纜沒有特殊的要求。它的額定電壓值應該與一次側回路電壓值一 致。電纜額定電流應滿足變壓器及保護設定值。按最大預期環境溫度,冷卻因素和當地電氣規章要求的其 他因素設計電纜降容值,按高壓裝置的標準進行安裝。
◆ 輸出到電機的電纜 從 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統到電機的電纜沒有特殊要求,建議長度一般不超過 1000 米, 現場電纜長度超過 1km 時在訂貨時應提出。 電纜的額定電壓與電機型號一致,電纜額定電流應滿足電機型號以及電機保護的允許過載電流。電纜的降容應參照預期的最高環境溫度,冷卻因素以及應用國家電氣標準所要求的其他因素。安裝須符合高壓 裝置的標準。 由于 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統輸出電壓、電流波形接近標準正弦波,電纜不要求專門的 屏蔽。因此不需要對共模電流采取特別措施。
Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統具有豐富完善的保護報警功能,當高壓變頻調速系統出現故障 時,系統可以清晰指示故障的情況,并根據故障報警等級自動執行保護停機、功率單元旁路、報警、甚至 切斷高壓輸入等功能。在觸摸屏上有故障報警指示,故障應對的一般方法,根據報警界面顯示的指導,可 以快捷的判斷故障并做出相應的對策。 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統的故障分為單元故障以及系統故障兩類,系統故障又分為 ARM 故障和 DSP 故障。在觸摸屏主界面的故障記錄子界面下可以方面查看發生故障的類型和故障位置等信息。 對于故障單元 Xn,X(A/B/C)表示出問題的單元的相;n(1~12)表示出問題的單元在該相單元的 位置。 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統還提供告警功能。當發生不足以造成破壞性的異常的時候,系 統會進行報警。報警過程系統不停機,但告警。告警的時候系統會自動復位,也可以讓用戶手動復位告警。 Goodrive5000 系列高壓變頻調速系統的告警分為系統告警以及單元級別的告警兩類。在觸摸屏主界 面告警信息菜單下也可以方便的查看告警類型。 故障分為三類: 重故障:由故障引起報警,停機并切斷高壓電源,此類故障不能夠系統自動復位,需要人工干預。 輕故障:由故障引起報警,停機但不會切斷高壓電源。具體指除重故障以外的其它所有故障。 告警:只報警不停機。具體指系統級告警和單元級告警。