基于可变电抗的高压软启动器研究

基于可变电抗的高压软启动器研究
基于可变电抗的高压软启动器研究

三相异步电动机在全压启动时,启动电流很大,约为额定电流的5~7倍,会对电网造成冲击,影响其它设备运行,启动转矩约为额定转矩的2倍[1-3],加剧机械结构磨损,甚至损坏设备。为了解决电动机尤其是大功率高压电动机的启动问题,需要使用软启动器进行软启动[4]。

1可变电抗式软启动器构建

可变电抗式软启动器结构框图如图1所示。

当电动机启动时,首先合上S2,使可变电抗器与电机串联接在电源上,智能控制器通过功率变换单元使可变电抗器低压侧的电压由大到小变化,高压侧电压也由大到小变化,电动机的端电压则由小到大变化,电动机的转速逐渐上升[5]。当接近额定转速时,合上开关S1,断开开关S2,软启动完毕,电动机以额定转速运转。

2可变电抗器拓扑结构

2.1可变电抗器阻抗变换原理

可变电抗器由可变功率变换单元组成[6],其工作原理图如图2所示。

可变电抗式软启动器利用可变电抗变换器隔离高压与低压,将可变电抗变换器的一次线圈与电动机负载串接,构成一次阻

抗串联电路[7],在可变电

抗器中增加二次线圈,

将二次线圈与功率变换

单元连接构成二次阻抗

变换电路,通过智能控

制器控制二次阻抗来改

变一次阻抗与负载阻抗

的比例关系,从而改变电

动机的端电压,实现电动机软启动。

2.2可变电抗器的等效模型

在一个电源周期内,晶闸管功率变换器在关断与导通之间变化[8],此时,主线圈相当于一个可变电抗器,电路原理图如图3所示。

根据电磁变换原理有

U′1

I1

=N1

N2

U2N2

N1

I2

!"=N1

N2

!"2U2

I2

因为U′1/I1=Z1,U2/I2=Z′,故有:

Z1=U′1/I1=(N1/N2)2Z′=K2Z′(1)

于是图3可等效为图4。

可知:U1=I1(Z+Z1),则U1=Z+Z1

I1=U1/Z+Z1(2)

下面对公式(1)(2)进行讨论。

a.当U1及Z一定时,改变Z′即可改变Z1,从而

改变I1,进而改变UZ。当Z′增大时,Z1增大,I1减小,

UZ减小;当Z′减小时,Z1减小,I1增大,UZ增大[9]。

收稿日期:2007-03-20;修回日期:2007-08-03

基金项目:湖北省科技攻关项目(2006AA101B27)

基于可变电抗的高压软启动器研究

袁佑新,王亚兰,彭万权,严进林

(武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430070)

摘要:以高压软启动器为原型,对可变电抗器的系统构建、拓扑结构进行了研究,特别是对可变电抗器的等效模型进行了深入分析。给出了可变电抗器的等效电路以及图形分析。在系统仿真实验中,使用的启动电机型号为JQR630-8三相异步电动机,通过仿真实验,得到了电流的仿真图形。

在全压直接启动时,电动机最大定子电流为额定电流的6.4倍,而采用可变电抗式软启动器启动时最大定子电流仅为额定电流的1.9倍,减小了电动机的启动电流,从而达到了保护电动机和设备的目的。

关键词:可变电抗器;软启动;仿真;建模

中图分类号:TM573文献标识码:A文章编号:1006-6047(2007)11-0038-04

电力自动化设备

ElectricPowerAutomationEquipment

Vol.27No.11

Nov.2007第27卷第11期

2007年11月

可变电抗

变换器

功率变

换单元

智能控

制系统

电量信号检测

S1S2

6 ̄10kV

图1系统结构

Fig.1Systemstructure

图2可变电抗器工作原理图

Fig.2Workprincipleof

variablereactor

功率变

换单元

图3功率变换器工作时

可变电抗器等效电路图

Fig.3Equivalentcircuitof

variablereactorwhenpower

converterisworking

I1I2

Zx

U1U′1

U2

图4可变电抗器工作

时最简模型图

Fig.4Simplifiedmodel

ofvariablereactor

whenitisworking

I1

U1

-Z

Z1

b.当晶闸管功率变换器全导通时,Z′

最小为0,Z1最小为0,I1最大,UZ最大。

c.当晶闸管功率变换器关断时,Z′

最大,Z1最大,I1最小,UZ最小。

d.设晶闸管功率变换器的控制角为α

,设Zl为副边回路在工作状态下等效阻抗,由图4可知:晶闸管功率变换器两端电压为

u2=2!U2sinωt

(3)

在晶闸管工作状态下,副边电流波形正负半波对称,不含直流分量和偶次谐波[10],根据傅里叶公式,可知副边电流为

i2(ωt)="n=1,3,5

(ancosnωt+bnsinnωt)

(4)

a1=2

π

π

0#i(ωt)cosωtdωt=

2π

π

α

$2%U2

sinωtcosωtdωt=2!U22πZl

(cos2α-1)

b1=2ππ

α

$

i(ωt)cosωtdωt=2!U22πZl

[sin2α+2(π-α)]a3=2!U1

πZl14cos4α-12cos2α+14&’b3=2%U1

πZl

14cos4α-12

sin2&(α比较a1、a3,可知前者远大于后者,再比较b1、b3,也是一样,则a3,a5,a7,…,∞和b3,b5,b7,…,∞可忽略不记[11],则

i2(ωt)=a1cosωt+b1sinωt

(5)根据公式,有效值i2=a21+b2

1%╱2%。

i2=

U2

2πZl

(cos2α-1)2+[sin2α+2(π-α)]2%=U2

πZlsin2α+(π-α)sin2α+(π-α

)2%

(6)则

Z′=U2I2

πZl

sin2α

+(π-α)sin2α+(π-α)2%(7)由式(7)可知,当晶闸管功率变换器的控制角改

变时,晶闸管功率变换器的等效阻抗也改变,晶闸管

功率变换器相当于一个可变阻抗Z′[12]

系统仿真

3.1

系统模型

系统仿真模型图如图5所示。

本系统的仿真模型由三相交流电压源、异步电动机的仿真模型、同步环节模型、脉冲发生环节

模型、三相交流调压环节模型和可变电抗变换器仿真模型等构成[13]。3.2系统仿真

3.2.1空载全压启动

利用上述仿真模型,对7.5kW三相异步电动机进行了空载启动过程仿真。空载全电压直接启动,定子电流is的波形如图6所示。

+BN

3-PhaseVoltageSouroe

3-PhaseTranstormer

A1+A1A2+A2B1+B1C1+C1

C2+C2

B2+B2a0Na

b0Nbc0Nc

N0

a0b0c0V

+-

Va

123

AA5BB5CC5

AAB-

BC

ABC

abcTm

11.9

Ia

iback

iback_aout

alpha_degABBCCA

Block

Pulses

A3B3C30

AsynchronousMachinepuUnits

Synchronization

i(A)

v(V)

Te(N·m)

is_abcvs_qd

Te

MachinesMeasurement

Demux

Synchronized6_PulseGenerator

ACVoltageAdjuster

pulses

9pointcontroller图5系统仿真模型

Fig.5Systemsimulationmodel

袁佑新,等:基于可变电抗的高压软启动器研究

第11期

Is

6.4IN

387.6A

20.8A

图8空载全压直接启动电流波形

Fig.8Currentwaveformunderno-load

full-voltagedirectstartup

图6为启动电动机1s内的电流波形,可知:电动机开始启动瞬间,电流有很大冲击,高到120A,为额定电流的7倍以上,冲击电流经过几个周期后,迅速下降到运行电流。3.2.2软启动控制

在恒流方式下,启动过程的波形如图7所示。

图7为软启动方式下1s内启动电流波形,恒流启动电流值为50A,为额定电流的3倍。数值仿真算法:ode15s,相对误差为10-3。启动时间明显延长,约14s。从仿真结果看,启动过程的电流冲击明显改善。为后续实际系统的建立与调试奠定了基础,并提供了参考依据[14]。

软启动试验

4.1

电动机空载全压直接启动

启动电动机为JQR630-8型异步电动机,额定功率为630kW,定子电压为6.3kV,定子电流为76A。

为了验证软启动装置对中压电动机软启动的效果,进行了全压直接启动和电压谐波软启动2种方式的实验。

电动机空载全压直接启动电流波形如图8所示。启动开始有一个涌流(最大值为额定电流IN的6.4倍),很快衰减到387.6A(IN的5.1倍),该电流持续约1.2s,再经约0.5s逐渐下降到电动机空载电

流20.8A。启动过程中,电压、

电流都没有高次谐波。4.2

电动机空载软启动

电动机空载软启动电流波形如图9所示。

由图9可知,启动开始电流几乎为零,经约5s加到15.7A;然后依次逐渐增加到30.1A、64.3A、117.8A,又经约12s,电流增加到139.1A,然后逐渐变化到电动机的空载电流20.9A。启动全过程约为41.3s,出现的最大电流为139.1A(1.9IN)。

通过对图8、9对比可以看到:相比全压直接启动方式,可变电抗器固态软启动方式减小了电动机的启动电流,从而达到了保护电动机和设备的目的。

5结语

经实际运行证明:交流异步电动机采用本软启动器后,有效地减小了启动电流,从而减小了对电机及设备的损害,减小了电动机启动时对电网的冲击,降低了企业生产成本,提高了劳动生产率,效果非常显著。参考文献:

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YUANYun-tao,HANYong-ping,WANGCong.ThemotorofthesoftstarterbasedonthePIDcontrol[J].ElectricDrive,2005,32(2):52-56.

图9空载软启动电流波形

Fig.9Currentwaveformundersoftstartup

Is

30.1A

15.7A139.1A

64.3A

117.8A20.9A

电力自动化设备

第27卷

Researchonhighmotorsoftstarterbasedonvariablereactor

YUANYou-xin,WANGYa-lan,PENGWan-quan,YANJin-lin(WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)

Abstract:BasedontheHVmotorsoftstarter,thesystemstructureandtopologyofitsvariablereactorarestudied.Theequivalentmodelofthevariablereactorisgraphicallyanalyzedwithitsequivalentcircuit.TheJQR630-8three-phaseasynchronousmotorisusedinthesystemsimulativeexperimentanditssystemstartupcurrentwaveformisgot.Whenthemotorisstartedunderfullvoltage,themaximumstatorcurrentis6.4timeslargerthanratedcurrent,whilewhenthemotorisstartedwiththesoftstarterofvariablereactor,themaximumstatorcurrentisonly1.9timeslargerthanratedcurrent.Themotorandotherdevicesareprotectedbecauseofthereducedstartupcurrent.

ThisprojectissupportedbytheattackingprojectofscienceandtechnologyinHubeiProvince(2006AA101B27).

Keywords:variablereactor;softstarter;simulation;modeling

[8]丁军,徐用懋.单神经元自适应PID控制器及其应用[J].控制

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applicationtowebcategorization[J].FuzzySetsandSystems,2004,141(7):469-485.

(责任编辑:柏英武)

作者简介:

袁佑新(1953-),男,湖北武汉人,教授,主要研究方向为现代电力电子与电力传动控制技术(E-mail:yyx2000@263.net);

王亚兰(1982-),女,湖北武汉人,硕士研究生,主要研究方向为控制理论与控制工程(E-mail:angela_ya@sohu.com);

彭万权(1983-),男,湖北武汉人,硕士研究生,主要研究方向为控制理论与控制工程(E-mail:memory1989@163.com);

严进林(1981-),男,湖北孝感人,硕士研究生,主要研究方向为控制理论与控制工程(E-mail:yan_jinlin@163.com)。

Dynamicsimulationofdistanceprotectionbasedonrealequipment

LIUQiang1,CAIZe-xiang1,ZHANShao-wei2,LIUWei-xiong1

(1.ElectricPowerCollege,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,

China;2.NanjingNARI-RELAYSElectricCo.,Ltd.,Nanjing211100,China)

Abstract:Takingdistancerelayastheresearchobject,thedynamiccharacteristicsofitsoperationequationonimpedanceplaneareanalyzed.Thesimulationsoftwareofdistancerelayisdevelopedapplyingthesamedata-handlingtechniqueofrealprotectiveequipment.COMTRADEdataformatisusedinitsdata-inputmoduleandmulti-viewsgraphicsareadoptedinitsdisplaymodule.Theinternalinformationanddynamicbehaviorofdistancerelayelementsaredisplayeddirectlyateachsamplingpointoffaultdata,whichdescribestheprocessofprotectiveoperationtransparently,visuallyandquantitatively.ThesimulationsoftwareistestedwiththerealrecordedfaultdataandthesimulativefaultdatabasedonPSCAD/EMTDCforstartupcomponent,phase-selector,powerfrequencyvariablerelay,groundingdistancerelay.Testresultsshowthatthedynamicbehavioroftheinternalcomponentsofrealprotectiveequipmentunderdifferentoperatingconditionscanbeexactlyre-producedandevaluated.

ThisworkissupportedbyNaturalScienceFoundationofGuangdongProvince(04020015).

Keywords:powersystem;distanceprotection;dynamicperformance;simulation

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袁佑新,等:基于可变电抗的高压软启动器研究

第11期

高压变频器的工作原理和常见故障分析 贾瑟

高压变频器的工作原理和常见故障分析贾瑟 摘要:随着现代科学技术的迅速发展,大量的发电企业正在使用着高压变频器。高压变频器在使用过程中具有显著的节能效果,但也存在一定的潜在安全隐患, 可能会对发电企业的生产活动造成严重影响。基于此,本文先对高压变频器工作 原理进行具体的分析,然后对高压变频器在运行中常见的故障及原因进深入的探讨,以供相关的工作人员参考,希望能给我国发电企业的发展带来一定的贡献。 关键词:高压变频器;工作原理;常见故障;分析 采用交流变频器调速技术对交流电机进行调速,具有节电效果好、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等很多优点。由于交流变频调速技术的众多 优越性,在发电领域也得到了非常广泛的应用,对电厂内的风机、水泵等大功率 耗能设备实现高压变频器调速改造,已成为公认的节能方案。随着变频器应用范 围的扩大,检修维护工作中遇到的问题也越来越多。因此,本文对此进行分析。 1高压变频器工作原理 高压变频器一般采用目前国际流行的功率单元串联多电平技术,系统为高-高 结构。高压电直接输入变频器,经过变频器内部功率系统整流、逆变后,变频器 直接高压输出至电机,不需要升压变压器等部件。每个功率单元都是一台三相输入、单相输出的脉宽调制型低压变频器,技术可靠,结构和性能完全一致,极大 的提高了高压变频器的可靠性与维护性;采用叠波技术,最大限度的消除了高压 变频器输出电压中的谐波含量,电压波形接近于标准的正弦波,大大改善了变频 器的输出性能,是真正的“无谐波”高压变频器。 变频器一般由以下几个部分组成:制动单元、微处理单元、滤波、整流、逆变、检测单元以及驱动单元等等。它能够按照电动机的具体需求为其提供所需的 电源电压,从而实现调速和节能。此外,大部分变频器都具备多种保护功能,如 过载保护、过电压保护以及过电流保护等。 对于不同电压等级的高压变频系统,一般采用每相5~8个功率单元串联方案。通过主电路图,可以更加直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单 元之间的电路连接方式:具有相同标号的3组副边绕组,分别向同一功率柜(同 一级)内的三个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起 形成星型连接点,另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连,依此方式, 将同一相的所有功率单元串联在一起,便形成了一个星型连接的三相高压电源, 驱动电动机运行。当电网电压为6kV时,变压器的副边输出电压即功率单元的输 入电压为690V,每个功率单元的最高输出电压也为690V,同一相的五个单元串 联后,相电压为690V×5=3450V,由于三相连接成星型,那么线电压便等于 1.732×3450V≈6000V,达到电网电压的水平。功率单元串联后得到的是阶梯正弦 的PWM波形,PWM控制,脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要形状和幅值的波形,这种波形正弦度好,du/dt小,可 减少对电机和电缆的绝缘损坏,无需输出滤波器就可以使输出电缆长度很长,电 动机也不需要降额使用,可直接用于旧设备的改造;同时,电机的谐波损耗也大 大减少,消除了由此引起的机械振动,减小了轴承和传动部分的机械应力。 通过本相上的5(8)个功率单元输出的SPWM波相叠加后,可得到正弦波形。这种波形正弦度好,dv/dt小,即使在低速下也能保持很好的波形。电机的谐波

平波电抗器原理及应用(DOC)

平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的,在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的,需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器,使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中,平波电抗器也是不可少的。平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器一般串接在每个极换流器的直流输出端与直流线路之间,是高压直流换流站的重要设备之一。 平波电抗器和直流滤波器一起构成直流T型谐波滤波网,减小交流脉动分量并滤除部分谐波,减少直流线路沿线对通信的干扰和避免谐波使调节不稳定。平波电抗器还能防止由直流线路产生的陡波冲击进入阀厅,使换流阀免遭过电压的损坏。 当逆变器发生某些故障时,可避免引起继发的换相失败。可减小因交流电压下降引起逆变器换相失败的机率。当直流线路短路时,在整流侧调节配合下,限制短路电流的峰值。电感值并不是越大越好,因为电感的增大对直流输电系统的自动调节特性有影响。 在直流输电系统中,当直流电流发生间断时,会产生较高过电压,对绝缘不利,使控制不稳定。平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起的电流变化率来防止直流电流的间断,从而降低换流器的换相失败率。 表1供货范围及设备技术规格一览表

本设备招标书技术文件要采购的干式空心平波电抗器,其安装地点的实际外部条件见表1.1:设备外部条件一览表。投标方应对所提供的设备绝缘水平、温升等相关性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核对,使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。 表1.1 设备外部条件一览表(项目单位填写) 1.1 正常使用条件 1.1.1 周围空气温度 最高不超过40℃,且在24h内测得的平均温度不超过35℃。

高压电机软启动说明书

TGQ1-3000/10 高压交流电机软起动装置 说明书

在安装、运行、维护高压交流电机软起动装置之前,请仔细阅读本手册。 注意事项 危险事项: 如不按规定操作可能导致危害人生安全的事故。 高压交流电机软起动装置接入电源后,柜内会带高电压。运行中如打开软起动装置的大门,软起动装置将跳闸、报警、停止工作。但即使在电机停止运行状态,其输入端仍带有高电压。必须断开软起动装置的前级输入电源,确认软起动装置从高压隔离后,方可打开软起动装置的前、后大门。在对软起动装置的高压部分进行任何维护、维修之前,必须将软起动装置的高压部分可靠接地。 软起动装置的控制电路板及控制线路带有220V交流电压,接触控制电路板及控制线路的端头有触电的危险。 软起动装置的柜体必须可靠接地。 警告事项: 如不按规定操作可能导致危害设备安全的事故。 无功补偿装置—用于提高电机功率因数的无功补偿装置的接入,可能损坏软起动装置的可控硅元件,用户如需接入无功补偿装置,请务必在订购软起动装置时向厂商说明。 输入输出—软起动装置的输入、输出端不得接反,否则将损坏软起动装置。 连续起动—超过规定的连续起动,将使软起动装置的可控硅元件超温,最终将其损坏。 环境—软起动装置的设计工作环境为室内、常温、无污染及腐蚀,用户有特殊的要求请在订购时向厂商说明。

目录 第一章绪论 (3) 第二章安装 (10) 第三章起动 (12) 第四章维护及故障排除 (16)

第一章 绪论 1.1 概述 软起动装置是用来控制交流电机起动的设备,它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。TGQ1型软起动装置是为高压交流电机的起动而设计的,其型号字母代表的意义如下: 1.2 技术指标和性能 负载种类 三相中压异步电机、同步电机 交流电压 10kV +10%-15% 功率 3000kW 容量 连续:130%控制器标称值 短时:400%控制器标称值/30秒 200%控制器标称值/60秒 连续起动:最大4次/小时,两次启动至少间隔15分钟 频率 50Hz±2Hz 主回路组成 36 SCRS 瞬时过电压保护 复合过电压保护器及dv/dt吸收网络 冷却 空气对流冷却 旁路接触器 具有直接起动容量的接触器。 环境条件 机柜温度0℃— 40℃(32°F——122°F) 海拔0-3300ft(1000米) 5%—95% 相对湿度 控制方式 用户提供2或3线220VAC。

高压变频器方案

一、概述 高压变频器调速系统是将变频调速技术应用于大功率高压电机调速的一种电力换流装置,是国家大型设备节能技术改造及建设推广项目,应用范围广泛,应用高压变频调速器能大幅度降低电机的电耗,其节能效果一般在30%以上,具有明显的节能与环保效益,对提高企业的能源利用率,延长设备的使用寿命,减少设备运行费用与设备维护费用,确保用户的用电质量与用电可靠性,能起到极大的促进作用。在社会积极倡导各行业节能、减排的今天,甲方同时也做出积极地响应。甲方对现场控制对象(高惯量风机)提出的高性能控制装置高压变频器无疑就是其中的一例。根据现场使用情况、工艺要求,利用选用优良的大功率、高电压变频控制装置,不但可以调节电机的转速、转矩充分发挥其电气机械特性,而且可以更大程度上为钢厂、社会节能同时能够获得的更大的经济效益。本系统方案就是给现场高惯量风机选择一款综合性能较好的高压变频器。 二、被控设备基本参数、工作环境、电网情况 1、风机: 型号:Y5-2*48N026.5F 流量:700000m3/h 转速:965r/min 转动惯量:23000kg/m3 2、驱动电机: 型号:YBPK710-6 额定功率:2240KW 额定电压:6KV 额定电流:261A 变频运行:电动机Y型接法效率:96.0% 功率因素:0.86 绝缘等级:F 3、设备现场环境情况: 温度:0-40℃湿度:≤95%,不凝露 4、10KV电网情况 额定电压:10KV 正常电压波动范围:+/-10% 额定频率:50HZ 频率变化范围:+/-10% 三、高压变频器控制方案及选择 交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一,它不仅调速性能优越,而且节能效果良好。实践证明,驱动风机、水泵的大、中型笼型感应电动机,采用交流变频调速技术,节能效果显著,控制水平也大为提高。目前,变频调速技术已广泛应用于低压(380V)电动机,但在中压(3000V以上)电动机上却一直没有得到广泛应用,造成这种情况的主要原因是目前在低压变频器中广泛应用的功率电子器件均为电压型器件,耐压值基本都在1200-1800V,研制高压变频器难度较大,为了攻克这一技术难题,国内外许多科研机构及大公司都倾注大量人力物力进行研究,工业发达国家高压变频器技术已趋于成熟,国外几家著名电器公司都有高压大容量变频器产品,典型的如美国A-B(罗克韦尔自动化公司所属品牌)、欧洲的西门子公司、ABB 公司等。这些公司产品的电压一般为3-10kv,容量从250-4000kw,所采用的控制方式、变流方式及其他方面的关键技术也有很大差别。 A-B 从1990 年研制成功并开始投入商业运行的变频器主要采CSI-PWM技术,即电流源逆变-脉宽调制型变频器,采用电流开关器件,无需升降压变压器即可以直接输出6KV 电压,分强制风冷和水冷型,功率从300 到18000 马力,至今已经应用于多个行业上千台应用记录。是最有影响力,最为广泛接受的中压变频技术。美国罗宾康公司采用大量低压电压型开关器件,配合特殊设计的多脉冲多次级抽头输出隔离整流变压器,同样能够实现输出端直接6 千伏输出,由于是大量低压元件串接,故被称之为多极化电压性解决方案。西门子公司和ABB 公司分别采用中压IGBT 和IGCT 器件,是典型的电压型变频器。器件耐压等级为4160/3300V,直接输出电压最高达3300V。所以国内也有将此种方案称为高中方案,对应的将6KV-6KV(如A-B 方案)称为高高方案。中压变频器的发展和广泛应用是最近十几年的事情,相比之下低压变频器的应用却已经有超过二十年的时间。在中压变频器大面积推广应用之前,也出现了另外一种方案。即采用升降压变压器的“高-低-高”式变频器,

kV干式铁心并联电抗器技术规范书

招标编号:xxxxxxx-xx-xx 江苏省电力公司工程 35kV铁芯并联电抗器 招标文件 第二卷技术规范书 江苏省电力公司 200x年x月

目录 1. 总则 2. 工作范围 2.1 供货范围 2.2 服务范围 2.3 技术文件 3. 技术要求 3.1 标准 3.2 使用环境条件 3.3 技术要求 4. 质量保证 5. 试验 6. 包装、运输和储存 7. 制造厂应提供的数据及资料 8. 卖方应填写的主要部件来源、规范一览表 附表1: 35kV铁心并联电抗器供货表 附表2: 投标差异表(格式)

1. 总则 1.1 本设备技术规范书适用于 35kV铁心并联电抗器, 它提出了该电抗器本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本设备技术规范提出的是最低限度的技术要求。凡本技术规范中未规定,但在相关设备的国家标准或IEC标准中有规定的规范条文,卖方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求(如压力容器、高电压设备等)。 1.3 如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议, 则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议, 不管是多么微小, 都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4 本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时, 按较高标准执行。 1.5 本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件, 与合同正文具有同等的法律效力。 1.6 本设备技术规范书未尽事宜, 由买、卖双方协商确定。 1.7 卖方在应标技术规范中应如实反映应标产品与本技术规范的技术差异。如果卖方没有提出技术差异,而在执行合同的过程中,买方发现卖方提供的产品与其应标技术规范的条文存在差异,买方有权利要求退货,并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。 1.8 卖方应充分理解本技术规范并按本技术规范的具体条款、格式要求填写应标的技术文件,如发现应标的技术文件条款、格式不符合本技术规范的要求,则认为应标不严肃,在评标时将有不同程度的扣分。

电抗器的工作原理及在电力系统中的作用

电抗器的工作原理及在电力系统中的作用电抗器的工作原理: 由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%~7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%~13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的 1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升:铁芯85K,线圈95K,绝缘水平:3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值,其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级,不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 电抗器在电力系统中的作用: 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都

是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 一般串联电抗器电抗率的选择方法: 在实际工程应用中,我们会遇到因为电抗器的电抗率选择不当,至使系统中的谐波放大或与系统发生谐振,对电网造成干扰的问题,下面本人结合实际工程中的经验,浅介一般串联电抗器如何选择电抗率。 仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%到1%;不考虑背景谐波时,当并联电容器装置接入电网处含有5次及以上谐波时,电抗率宜取4.4%到6%;当并联电容器装置接入电网处含有3次及以上谐波时,电抗率宜取12%;而对于背景谐波,配置电抗率应遵循远离原则,如背景含有5次谐波,宜配置电抗率为1%的电抗器。

10KV高压软启动(可控硅)技术手册

120中段10KV高压软启动柜 可控硅(晶闸管)及触发单元检修指南 编制: 杨栋 审批: 张彩青 编制单位:前河金矿一采区设备部编制日期:2015 年9月10日

一.前言 二.基本检测 三.可控硅检测四.通电前的准备工作五.触发测试 六.低压测试 七.高压测试 八.注意事项

一、前言 嵩县前河矿业有限公司,120中段水泵房三台高压水泵,电机280KW,电压10KV,使用上海索肯和平电气有限公司生产的软启动柜,型号:HPMV-DN,为了能更好的服务生产,提高设备的运转能率,降低故障率,编写此手册,查找故障、维修更加方便。

二、基本检测 1、检查主线路连接是否正确连接: 1)进出线是否正确连接。 2)出线端绝对不允许连接功率补偿装置。 3)紧固螺丝是否全部拧紧(使用扳手将柜内螺丝紧固)。 4)接地线与柜体及柜内接地连接是否良好。 检查工具: 扳手。 检查方法: 1)目测。 2)重新拧紧螺丝。 注意事项: 1)进线端如果连接有功功率补偿装置,必须在软起动全压运行后方可投入使用,调试期间尽量不使用功率补偿装置。 2)如果使用发电机供电,进线端不建议连接功率补偿装置。 2、检查控制回路是否正确连接。 1)用户端子是否正确可靠连接。 2)用户外部控制信号(急停信号、起动/停止信号、测试/复位信号、外部故障1、外部故障2)连接电缆(线)是否过长,有没有使用屏蔽电缆屏蔽外部干扰。 3)控制电源连接是否正确可靠。 4)内部连线是否可靠。 5)主控部分(DNC)接地是否可靠接地。 检查工具: 扳手、螺丝刀、尖嘴钳、万用表。 检查方法: 1)目测。 2)重新拧紧螺丝。 3)万用表测量。 注意事项 1)如果用户外部控制连接电缆(线)过长,应考虑在每路用户控制 加辅助继电器在线圈上并上阻容吸收或大阻值电阻。 2)如果用户外部控制连接电缆(线)未和动力电缆分层走线,应考 控制信号输入端增加辅助继电器在线圈上并上阻容吸收或大阻值。 3)控制电源L、N线是否正确。 4)必须保证主控部分(DNC)可靠接地

高压变频器简介

高压变频器 基本信息 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范,这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户,高压大功率的更为突出,而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术,,将是时代赋予我们的一项神圣使命,而这一使命也将具有深远的意义。 高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。 分类与结构 高压变频器的种类繁多,其分类方法也多种多样。按着中间环节有无直流部分,可分为交交变频器和交直交变频器;按着直流部分的性质,可分为电流型和电压型变频器;按着有无中间低压回路,可分为高高变频器和高低高变频器;按着输出电平数,可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器;按着电压等级和用途,可分为通用变频器和高压变频器;按着嵌位方式,可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。 分类 低压型变频器 产品定义电压等级低于690V的可调输出频率交流电机驱动装置,就归类为低压变频器(如下图。目前,随着低压变频器技术的不断成熟,低压变频的应用场合决定了它不同的分类。单

从技术角度来看,低压变频器的控制方式也在一定程度上表明了它的技术流派。 正弦脉宽调制(SPWM其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特 性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到 广泛应用。 电压空间矢量(SVPWM它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近 电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多 边形逼近圆的方式进行控制的。 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、 Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再 通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、 It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。 直接转矩控制(DTC方式该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。

电抗器工作原理及作用(用途)

电抗器 懂得放手的人找到轻松,懂得遗忘的人找到自由,懂得关怀的人找到幸福!女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯,工作是油,若要灯亮,就要加油!相爱时,飞到天边都觉得踏实,因为有你的牵挂;分手后,坐在家里都觉得失重,因为没有了方向。

内容简介一:电抗器在电力系统中的作用 二:电抗器的分类 三:详细介绍及选用方法 四:各种电抗器的计算公式 五:经典问答 一:电抗器在电力系统中的作用

由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%~7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%~13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升:铁芯85K,线圈95K,绝缘水平:3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值,其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级,不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要,布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。 由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电

高压软起动技术规格书(含配置明细表)

高压软起动技术规格书 1 适用范围 本规格书是为山东龙港化工有限公司年产14.5万吨异丁烯项目的电气工程中10电机固态软启动器设计、结构、检查及试验的最基本的要求。 2 卖方的责任 2.1 本规格书与相关法规、标准、数据表、图纸、询价书等之间的任何矛盾应由买方负责澄清。 2.2 不允许用假设来掩盖数据的不足。卖方有责任由买方或其它渠道获取可靠数据。 2.3 为确保设备正确的安装、操作及维修,卖方应提供所有必须的或附加的设备,专用工具和附件的清单,即使这些设备在图纸、规格书或数据表中未列出。 2.4 卖方应列出并充分描述与本规格书和相关法规的不同点。 3 规范和标准 3.1 描述 电气设计工程的规范标准都应依照最新的版本,包括规范标准中的附录以及补充、修订的内容。 本项目的原则是:国内设计和采购的设备材料应满足中国相关的国家()和工业标 准规范;国外设计和采购的设备材料应满足相关的国际()和国外标准规范。当不同的标准规范发生冲突时,应统一满足最严格的规范标准要求。 供货商应根据国际标准9000的程序及国家电力电子产品质量监督检测中心出具的检验报告,要求对产品的所有硬件设备和软件程序质量提供证明和保证。除了另外特别说明以外,电气设备的设计、设备组装、材料和安装必须满足相关最新版本标准规范的最低要求。 3.2 标准规范 3906-91 3~35 交流金属封闭开关设备 11022-89 高压开关设备通用技术条件 1208-98 电流互感器 298 额定电压1以上至52的金属封闭交流开关设备和控制设备/T2423.4-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验:交变湿热试验方法

高压变频器原理与应用

高压变频器原理及应用 1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备,高压大功率电动机的应用更为突出,而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性。 目前,随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用领域和围也越来越为广,这为工矿企业高效、合理地利用能源(尤其是电能)提供了技术先决条件。 2、几种常用高压变频器的主电路分析 (1)单元串联多重化电压源型高压变频器。单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联,弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化,就是每相由几个低压功率单元串联组成,各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电,用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。但其存在以下缺点: a)使用的功率单元及功率器件数量太多,6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管,60只IGBT),装置的体积太大,重量大,安装位置和基建投资成问题; b)所需高压电缆太多,系统的阻无形中增大,接线太多,故障点相应的增多; c)一个单元损坏时,单元可旁路,但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从而谐波也相应的增大,勉强运行时终究会导致电动机的损坏; d)输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出; e)输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出; f)由于系统中存在着变压器,系统效率再提高不容易实现;移相变压器中,6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法,在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时,产生的部环流,必将引起阻的增加和电流的损耗,也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时,再加上变压器的铁芯的固有损耗,变压器的效率就会降低,也就影响了整个高压变频器的效率。这种情况在越低于额定负荷运行时,越是显著。10kV时,变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率可达96%,但在轻负荷时,效率低于90%。 (2)中性点钳位三电平PWM变频器。该系列变频器采用传统的电压型变频器结构。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部分采用传统的三电平方式,所以输出波形中会不可避免地

高压变频器的矢量控制原理

摘要:介绍四象限运行高压变频器的矢量控制原理,在煤矿副井绞车中的运用,改造。以及节能等效果 关键词:高压变频器煤矿运用 一、概述 目前矿用交流提升机普遍使用绕线式电机转子串电阻调速控制系统。在减速和重物下放时能量通过转子电阻释放,能量不能回馈回电网,随着变频调速技术的发展,交-直-交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机中应用。HIVERT-YVF06/077大功率变频器是北京合康亿盛科技有限公司研发和生产的高压交流电机调速驱动装置。该变频器采用了先进成熟的低压变频技术,以及功率单元串联叠波、矢量控制技术、有源逆变能量回馈技术等。 二、矢量控制原理 HIVERT-YVF采用转子带速度反馈的矢量控制技术。在转子磁场定位坐标下电机定子电流分解成励磁电流与转矩电流。维持励磁电流不变,控制转矩电流也就控制电机转矩。电机转速采用闭环控制。实际运行中给定转速与实际转速的差值通过PID调节生成转矩电流IT。经过矢量变换将IT、IM变换为电机三相给定电流Ia*、Ib*、Ic*,它们与电机运行电流相比较生成三相驱动信号。控制原理框图如图1 图1 控制原理图 1、主回路 HIVERT系列高压变频器采用交-直-交直接高压(高-高)方式,主电路开关元件为IGBT。HIVERT变频器采用功率单元串联,叠波升压,充分利用常压变频器的成熟技术,因而具有很高的可靠性。

图2 HIVERT-YVF06/077高压变频器6kV系列主电路图 主隔离变压器原边为Y型接法,直接与高压相接。组数量依变频器电压等级及结构而定,6kV系列为18,延边三角形接法,为每个功率单元提供三相电源输入。输入侧隔离变压器二次线圈经过移相,为功率单元提供电源,对6KV而言相当于36脉冲不可控整流输入,消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流,大大抑制了网侧谐波(尤其是低次谐波)的产生。 变频器输出是580VAC功率单元六个串联时产生3450V相电压,线电压6000V,输出Y接,中性点悬浮,得到驱动电机所需的可变频三相高压电源。 图3为6kV六单元变频器输出的Uab线电压波形实录图,图4即为输出电流Ia的实录波形图,峰值电流130A。

饱和电抗器原理

饱和电抗器原理 摘要:以去年首次在中国投运的高压电动机磁控软起动装置为背景,介绍作为软起动装置执行元件的磁饱和电抗器,指明它实质上是一个开关,阐述它的作用、特点和分析方法。 一、引言: 饱和电抗器是一种饱和度可控的铁芯电抗器。50~70年代是磁饱和电抗器在电气自动化领域较盛行的时期[1,2,3]。它既可以作为放大器件,又可以作为执行元件。相对于电真空器件,它耐受恶劣环境的优点令人瞩目,相对于交磁放大机系统,它的静止性受到垂青。当时,国内外关于磁饱和电抗器和磁放大器的著述和相关新铁芯材料的研制报导屡见不鲜。在我国,在70年代已形成磁放大器产品系列[2]。70年代以后,以双极型电子器件和SCR为代表的电力电子器件逐渐在电气控制领域占统治地位。饱和电抗器因惯性较大、功率放大倍数较小等缺点而被排挤,其发展受阻。但是,饱和电抗器是一种既有长处又有短处的电力器件。在电阻炉炉温等较慢过程的控制中,以饱和电抗器为功率器件的系列产品仍然在使用。在如何将它应用在较快过程的控制中,人们的研究和探索仍在继续。也取得了一些可喜的成果 [3]。我认为,高压电动机软起动是一个能够使饱和电抗器扬长避短发挥重要作用的领域。 二、三相饱和电抗器的基本形式 三相饱和电抗器有多种形式,在图1中表示了裂芯式和传统式的两种。 图1(a)为裂芯式结构,三相分立,一相一个铁芯。挨近小截面的是直流绕组(共6个)。绕在直流绕组外面的是交流绕组(共3个)。两个直流绕组产生的磁通在两个小截面铁芯上形成环路。而交流绕组产生的磁通通过大截面铁芯形成环路。 图1(b)为传统式。直流绕组套住6个铁芯和6个交流绕组。交流绕组每相2个,串连连接。一相交流电流在2个铁芯上产生2个环路的磁通。2个环路的时钟方向相同。 图1列出的仅是有代表性的形式。其它的可行形式还很多,例如图1(a),若将交流绕组挪位,令它套住大截面铁芯,就演绎为另一种可行形式。 所有可行形式的共性是:

高压软启动器工作原理及操作流程

高压软启动器工作原理及操作流程 一、接线及检查 1、接线前,请保证所有开关处于断开位置。 2、请按照中高压柜相关标准对软起动柜进行安装。 3、主回路连接:端子R-S-T连接电源端。 端子U-V-W连接电机端。 4、控制端子连接:由用户提供AC220V/50HZ,接至低压仓用户端子的相应位置上。 5、接地:将接地电缆接在柜体的地排(GND)上。请检查主回路电压和控制回路电压是否与软起动装置的电压等级匹配。软起动装置将部分信号预留在外控接线端子上,用户可根据需要接线。 二、送电及操作 1、将控制电源(AC220V)微型断路器置于闭合位置,此时软起动面板上的LCD人机界面显示“STOP”、停止指示灯点亮(绿色)、三相数显电压/电流表分别被点亮。 2、将上端主电源断路器置于闭合位置,此时软起动面板上的带电显示器发光二极管被点亮(表示三相主电源带电),数显电压表显示三相主电源电压。 3、在待机情况下,浏览软起动装置内部设置参数,确保参数设置与

实际负载相匹配。 4、请确保当前三相电源正常的情况下,方可进行操作。 三、控制方式 1、本装置具有本控/远控/dcs控制三种起停控制方式,用户可通过面板上的转换开关进行转换(禁止在装置运行过程中切换)。 2、本装置起动控制分为“软起/直起”两种方式软起方式:将“软起/直起”钥匙开关选择“软起”位置,按起动按钮(绿色),电机开始起动。用户可通过本装置上的三相数显电流表,观察电机起动过程及运行过程中的电流。电机起动完成后,自动切换到旁路运行状态,装置上的运行指示灯被点亮(红色)。起动或运行过程中按下面板上的红色停止按钮,则电机停机且面板停止指示灯亮(绿色)。 当装置检测到故障后,面板上的故障指示灯(黄色)亮,且电机自动停止运行。故障必须被清除后才能进行下一次操作(用户可通过切断外部控制AC220V电源的方式清除面板上的故障显示)。 直起方式:将“软起/直起”钥匙开关选择“直起”位置,按起动按钮(绿色),真空接触器吸合。用户可通过本装置上的三相数显电流表,观察电机起动过程及运行过程中的电流。电机通过真空接触器直接运行,运行指示灯被亮(红色)。起动或运行过程中按下面板上的红色停止按钮,则电机停机且面板停止指示灯亮(绿色)。当装置检测到故障后,面板上的故障指示灯(黄色)亮,且电机自动停止运行。故障必须被清除后才能进行下一次操作(用户可通过切断外部控制AC220V电源的方式清除面板上的故障显示)。起动或运行过程中发生

两种高压变频器的应用比较

两种高压变频器的应用比较 1 引言 自2003年以来徐塘发电有限责任公司先后对2台300MW机组所属4台一次风机和4台凝泵进行了电机变频技术改造。2003年5月公司首先采用北京利得华福公司生产的HARSVERT-A06/130高压变频器对5#机凝泵电机进行改造。在成功的改造5#机组凝泵电机后,公司又采用美国罗宾康变频器对2台一次风机进行了改造。通过一年多的运行实践,证明采用高压变频器能够大量的节约发电成本,给企业带来巨大的利润。由于两种规格的变频器分别应用在不同的设备上,因此精确的比较两种变频器的优劣是非常困难的事; 但是为了推广变频器在电厂辅机中的应用,有必要对两种变频器在我公司的应用进行综合比较,希望对其他电厂进行变频技术改造有所帮助。 2 变频器的应用形式比较 根据凝泵与一次风机的运行特点和系统结构,我公司在凝泵和一次风机的变频应用形式上存在着较大的差异。2台机组凝泵都采用2泵公用一台变频器的应用形式,而一次风机都采用一机一变频器的应用形式(其一次电气接线图如图1、2所示)。 图1 凝泵变频改造电气接线图

图2 一次风机变频改造电气接线图 对于图1中凝泵的改造,在正常运行时K40、K410断路器合上QF1断路器断开,1#凝泵处于变频运行状态,断路器K420、QF2分开,凝泵联锁投入,2#凝泵处于工频联锁备用状态。当变频运行的凝泵因变频器故障跳闸时另一台凝泵会联锁工频启动。为了防止剩余电荷对变频器的损害在DCS操作系统中设计有逻辑闭锁,即只有在合上变频器输出侧断路器K410或K420后才能合上断路器K40。采用两机公用一台变频器的应用形式不仅能最大限度的利用变频器,而且可以大量节约电厂技改费用的投入;但是由于两台设备公用一台变频器因此对于设备的定期切换就显得较为繁琐。当变频泵跳闸时备用泵工频联锁启动后对凝结水管道的冲击较大。 对于图2中的一次风机的改造,在一次风机变频运行时,断路器QF合上,刀闸K421、K422合上,K423处于断开位置。当变频器故障时需人工手动切换成工频运行。为了防止误操作的发生刀闸K422和K423间装有机械闭锁装置,即在同一时间里刀闸K422和K423只能有一个处于合上状态。一机一变频器的应用形式是最基本的应用方式,相对于两机公用一变频器的应用形式其技术改造费用投入较高。 3 变频器的产品性能比较 北京利德华福和美国罗宾康公司生产的变频器同属于高-高电压源型变频器。变频器输入采用多脉冲整流无需输入滤波器,其输出波形接近于完美的正弦波,对电网的谐波影响较小; 两种变频器同采用无速度传感器矢量控制方式能满足动态响应较高的负载; 都具有功率单元旁路的功能,能够旁路个别故障功率单元保证系统的无间断运行; 功率单元都采用模块化的设计构造,可以方便的更换故障功率单元且更换故障功率单元的时间短;额定负载下变频器的效率都在96%以上。表1是北京利德华福公司变频器与美国罗宾康公司变频器的性能对照表。 表1 两种高压变频器性能对照表

铁心电抗器设计

电磁装置设计原理课程设计(二) 铁心电抗器设计 班级:

主要参数 B(mm)一、 技术要求: 1、 额定容量KVA S N 360= 2、 线两端电压KV U l 10= 3、 额定电压V U N 381= 4、 相数3=m 5、 额定电流A I N 315= 6、 损耗W P P k 40000≤+ 7、 线圈温升K T K 09< 二、 铁芯参数选择 铁芯直径m m S K D D 189.03/36057.0/44=?==,选择m D 3 10190-?= 采用30133-DQ 硅钢片,查表(5-1)得: 铁芯叠压系数:95.0=dp K 心柱有效截面面积:2 4 105.238m A z -?= 轭有效截面面积:24104.258m A e -?= 角重:kg G 0.62=?

铁芯最大片宽:m B M 185.0= 铁芯总叠厚:m M 16.0=? 铁轭片高:m b em 17.0= 三、 设计线圈时电压、电流的选择 每段电抗值Ω===210.1315/381/1N N k I U X , 设计线圈时的电压和电流分别是V U N 381=,A I N 315= 四、 线圈匝数 初选48.0,89.0'==m k T B , 匝7.8610 5.23889.0502381 48.0'24 =?????== -ππZ m A fB V k W ,取整得:匝86=W 五、 主电抗计算 1、 初选单个气隙长度m 3105.7-?=δ,初选铁芯饼高度m H B 3 1008-?= 2、 气隙磁通衍射宽度:m H B 3 31065.55700.008.05700.0ln 105.7)ln(--?=?? ? ??+?=+=πδδπδε 3、 气隙磁通衍射面积: 23621003.410)16018565.52(65.52)2(2mm b A M M --?=?++??=?++=εεδ 4、 气隙等效导磁面积: 221029.01000/30.495 .002385 .0mm A K A A dp Z =+=+= δδ 5、 主电抗,取n=7,Ω=??????=?=-160.110 105.770292 .0865081087 322722πδπδn A fW X m 6、 主电抗压降V X I U m N m 2.203160.1315=?== 7、 磁密T V fWA U B Z m 0.8902385 .0865022.20321=???= = ππ 六、 线圈设计 1、 线圈高度估计值: m H n H n H A B l 224.011.05700.0708.0)17()1(=-?+?-=-+-=δ 2、初选导线:23363.29,108.51055.3mm S mm b mm a L =?=?=--,

QBRG型矿用高压隔爆软起动器

QBRG矿用隔爆型高压软起动 一、高压软起动技术介绍. 低压软起动早在十年前就面世于国内并很快普及于各行业大量使用,近几年在煤矿井下皮带运输机、水泵上也大量采用了低压软起动并显示出其很大的优越性巳为大家所认识。高压软起动引入国内不过五年时间,在近三年才逐渐被应用于煤矿井下,由于用户对其技术认识不足,往往在选型时无从适手,本章就此目的向用户作一高压软起动技术介绍。 高压软起动是集控制、光电、电力电子、高压技术等为一体的高技术产品,在国外也只少数几个国家在生产,其品牌也不多国内基本空白。当今世界知名三大品牌高压软起源于美国BENSHAW(本秀)、MOTORTNICS(摩托托尼)及以色列的索肯;另外有美国ROCKWELL(罗克韦尔) A-B公司生产的软起动器;本秀和摩托托尼是美国高低压软起动最专业的制造商,特别是本秀的产品非常有理念其专业技术已达到了顶峰, 其开发的专利Tru Torque转矩斜坡起动方式,可使电机在起动中接近额定转速时不会造成对机械设备产生冲出,另其较高的过载能力也体现出其很高的可靠性;不愧是世界上最先进的中高压软起动控制器。BENSHAW公司早在1988年研制成功世界第一台高压软起动,又于1996年成为世界第一个取得UL认证的中高压软起动制造商,直到当今仍是中高压软起动控制技术的先驱。在全世界有着众多跨国用户:carrier、Ford、GE、Martin-Marietta、Siemens、Chrysler、H.J.Heinz、GM、IBM、3M、Vulcan等几十个国家和地区。1998年中国武钢引用了本秀10(6)KV5000KW高压软起动,中石油、中海油、中冶集团均大量采用了本秀10(6)KV高压软起动。MOTORTNICS(摩托托尼)及以色列的索肯目前国内应用较少。ROCKWELL(罗克韦尔)公司的主营业务是通讯和航空电子产品,凭借其在工业应用方面的优势是最早进入中国市场,目前在国内煤矿井下使用的主要是以本秀和A-B产品为主流的机芯。 高压软起动的起动控制部份与低压软起动相似,但晶闸管触发部份体现了很高的技术含量同时也是卖价的亮点,各品牌的先进技术亮点也在于此。高压软起动为适应各电网的峰值电压,对于10(6)KV软起动其峰值相电压比率必须达19.5KV,线电压达39KV;由于目前晶闸管的制造水平最高峰值电压是6500V,为满足要求采用每相6对管子串联(每对二只反并联))三相共18对计36只晶闸管,为使用中确保串联中每对管子承受均等电压,在电路中还需有静态均压、动态均压、dv/dt吸收等技术措施来保证晶闸管的安全。在高压晶闸管触发中必须严格保证串联中三对晶闸管触发导通时间绝对一致,都采取强脉冲触发方式,要求脉冲前沿上升时间≤1uS,脉冲幅值要足够高并具足够的触发电流,因此为保护价格昂贵的高压晶闸管串联组,都采用了非常专业的高可靠触发技术,然而在低压软起动中由于触发要求低以及成本限止都采用了简单的普通触发电路,所以相比之下高压软起动可靠性要比低压软起动高得多,在正常使用中一般不会轻易损坏。 在触发电路中由CPU控制器产生控制时序脉冲信号,在脉冲信号送往高压触发电路传输中采用光纤来进行信号传递和高低压间的绝缘隔离,信号传输中具有很高的抗干扰性能确保脉冲信号高度完整和不失真。 高压触发电路技术是体现出制造商对高压触发技术的专业程度,不同的制造商在该技术上会有较大差距,罗克韦尔A-B公司的产品高压触发取能采用大功率电阻在高压上降压的方法,其优点是取能电路简单,缺点是大功率电阻体积大、发热量大、效率低功耗大,必须给足够的空间去散热,特别是当电网电压低于额定电压时会造成触发功率下降。本秀公司在其产品中采取了非常专业和独特的在低压电源上取能然后变频成高频,通过高频变压器来对高低压间绝缘隔离后再向高压触发系统供能的方法,缺点是取能电路复杂、制造难度大、成本较高,优点是体积小、高可靠、高效率、无发热、对电网电压适应宽从而保证触发电流恒定,大大提高了触发可靠性,另不同之处是本秀产品把高压晶闸管串联组及高压触发电路和取能电路组合成积木化一体,体积小巧接线简单使组装简单化(见附图),由于本秀产品综合技术非常先进可靠所以很适合煤矿井下使用。 目前我公司生产的QBRG-400/10(6)K隔爆型高压软起动是由我公司高压软起动专业工程师为主组成的高压软起动研发组,经对世界上各公司高压软起动产品技术进行大量深层次对比后,最终选用美国BENSHAW公司原装技术精心组装的产品,隔爆外壳是我公司独立开发的新颖快开门结构,同时把下腔主杌设计成手车,使整机工艺结构,简单、合理、美观、安全可靠。 我公司研制成功的新型QBRG-400/10(6)K型10(6)KV矿用隔爆型高压软起动控制器,这种新型高压软起动控制器采用了当今世界上顶级高压晶闸管触发技术。由于晶闸管一旦触发导通后,即使去掉控制门极信号,器件仍维持导通不变,晶闸管所特有的性质叫擎住特性。导通之后,只要流过

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