ZINVERT系列智能高压变频调速系统说明书(08-25)
Zinvert系列高压变频调速系统
用户手册
Ver1.5-0825
广州智光电气股份有限公司
GUANGZHOU ZHIGUANG ELECTRIC Co.，Ltd.
2008年8月
目录
前言 (3)
第1章安全须知 (4)
1.1 标志约定 (4)
1.2 安全规则 (4)
第2章简介 (7)
2.1 产品特点 (7)
2.2 应用领域 (8)
2.3 功能简介 (9)
第3章技术参数与规格型号 (11)
3.1 系统型号说明 (11)
3.2 组件与配置 (11)
3.3选型与外形尺寸 (12)
3.4 产品通用技术参数 (13)
第4章工作原理与结构 (15)
4.1 系统组成与原理 (15)
4.2 控制系统 (16)
第5章操作 (18)
5.1 运行前准备工作 (18)
5.2 启动 (18)
5.3 改变频率给定值 (19)
5.4 减速停机 (19)
5.5 自由停机 (19)
5.6 断电 (19)
5.7 运行状态监视 (19)
5.8 变频调速系统运行到旁路运行的转换（如果选配旁路柜） (20)
5.9 旁路运行转换到变频调速系统运行（如果选配旁路柜） (20)
5.10 变频调速系统检修 (20)
第6章人机接口和参数设置 (22)
6.1 键盘和面板外观 (22)
6.2 基本界面显示和操作 (23)
6.3 液晶显示和面板按键具体操作方法 (25)
6.4 控制器功能参数列表 (39)
第7章控制系统接口 (43)
7.1 变频调速系统基本接口 (43)
7.2 控制器基本I/O信号接口表 (43)
第8章安装说明 (49)
8.1 安装的安全注意事项 (49)
8.2 地基、空间和周围环境的要求 (49)
8.3 高压部分安装 (49)
8.4 设备接地 (50)
8.5 辅助电源及电缆 (51)
8.6 控制信号用电缆 (51)
8.7 电缆布线 (51)
8.8 机械安装 (52)
8.9 电气安装 (53)
8.10 冷却系统安装 (53)
第9章调试 (55)
9.1 调试常规预备工作 (55)
9.2 调试人员配合 (55)
9.3 验收 (55)
第10章维护 (56)
10.1 安全须知 (56)
10.2 维护的标准程序 (56)
10.3 维护计划 (57)
10.4 维护项目 (58)
10.5 维护日志 (59)
第11章故障的检测与排除 (60)
11.1 故障分类 (60)
11.2 故障指示 (60)
11.3 故障记录 (60)
11.4 故障检测的标准程序 (60)
11.5 报警和故障信息及其可能原因、处理解决措施 (61)
11.6 单元旁路 (61)
11.7 工频旁路 (62)
第12章运输、存储、处理和循环利用 (70)
12．1 运输和存储过程环境要求 (70)
12．2 包装 (70)
12．3 装载和拆卸 (70)
12．4 存储及及其条件 (70)
12．5 备件 (71)
12．6 临时停运 (71)
12．7 包装材料和废件的处理 (72)
第13章其它 (73)
13.1 质量保证 (73)
13.2 用户定货须知 (73)
前言
感谢贵公司选用广州智光电气股份有限公司的ZINVERT系列高压变频调速系统产品。
广州智光电气股份有限公司推出的新一代高性能ZINVERT系列高压变频调速系统是一种集电力电子技术、微电子技术、光电通信技术、计算机技术、自动化控制技术等为一体的高新技术产品，可应用于多种领域，在各种复杂场合均能满足高压电机的变频调速及节能的要求。该产品通过“功率裂变”与高压“再生”技术（“电池组”技术）的功率单元串联，直接带动高压电机，具有对电网污染小、输出谐波小的优良特性，各项技术指标严格符合相应标准最严酷要求，无需额外加装滤波装置即可适配各种电机，用户采用ZINVERT系列高压变频时无需更换原有电机。
广州智光电气股份有限公司可为用户提供高压变频调速系统从选型、现场安装与调试、外围技术配套到现场验收等全套的技术支持，并可提供节能方案和多种成熟的现场技术解决方案。同时公司的高压大功率变频调速试验室还可为广大用户单位研究应用各类高压变频调速控制系统的可行性提供试验条件，并为各单位学习、了解和掌握高压变频调速系统的运行性能提供培训条件，欢迎联系。广州智光电气股份有限公司将不断努力，创造更好的技术，奉献更好的产品，提供更加周到的服务，“使用户安全、节约、舒适地使用电力”――与您一起为变频调速技术和节能事业做出更大的贡献。
“智光电气，创造电气世界新生活！”
ZINVERT系列产品包含广州智光电气股份有限公司多项专利技术及公司独创的“STT”核心技术，任何仿制都将受到本公司的诉诸法律的追究，未经允许本手册不得复制。
为了使您方便有效地使用我公司的产品，能够在最短的时间内了解产品的基本原理和使用方法，请您在操作该产品之前仔细阅读此用户手册。
第1章安全须知
ZINVERT系列高压变频调速系统是一种高压设备，设备内部带有危险的高电压，同时一些部件因长时间运行发热而温度升高，直接触摸会灼伤人体。当您对设备进行操作、维护和现场查看时，请严格遵守本手册的要求。任何不正确的操作都可能导致人身伤害或设备损坏。
当按本手册的指导进行定位、安装、连线、维修时，设备是安全的。
1.1 标志约定
1.2 安全规则：
1.2.1 总体要求
1.2.2 有关安装
1.2.3 有关配线
1.2.4 有关操作运行
1.2.5 有关维护和部件更换
1.2.6 有关废弃
1.2.7其它
我们会对每一位涉及到ZINVERT的安装、调试、操作和维修的人员进行一定的技术培训，并且使每一位相关人员对本手册的安全内容进行深入的学习和理解。安装变频调速系统和调试与维护变频调速系统一样，所有的相关人员必须对一般的安全规则和标准的中低压电气设备安装安全规则有一个全面的了解。此外还必须严格遵守本手册所介绍的安全知识。
第2章产品简介
ZINVERT系列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。产品特点、应用领域和产品功能简要介绍如下:
2.1 产品特点
ZINVERT系列高压变频调速系统适用于标准中压（3kV，6kV，10kV）三相交流电动机，具有以下的特点：
2.1.1 输入谐波小
ZINVERT 系列高压变频调速系统在电源侧采用多达18或24重化（对3kV系统采用3级或4级单元串联）、30或36或48或54重化（对6kV系统采用5级或6级或8级或9级单元串联）、54或60重化的（对10kV系统采用9级或10级单元串联）整流技术，电网侧谐波污染小，功率因数高，符合GB 14549－93标准和IEEE std 519-1992电能质量标准对电压、电流谐波失真度的要求，无需功率因数补偿及谐波抑制装置，对同一电网上用电的其它电气设备不产生谐波干扰。
2.1.2 高功率因数
ZINVERT 系列高压变频调速系统在全速范围内维持高功率因数，满载功率因数可达0.95以上，从而减少由于功率因数低而引起的用户电力变压器设备的利用率和用户端的功率因数补偿问题。
2.1.3 高效率
ZINVERT 系列高压变频调速系统满载具有>95%的高效率，远高于传统类型调速的系统。
2.1.4 输入电压适应性强
电网输入侧电压波动值与额定电压比较有－15%～＋15%范围内时，通过电压波动补偿算法来自动补偿输出，保证额定输出；网侧电压在65％额定值至115％额定值内不停机，保证电机持续运行（在由于电源电压较低可能不能满载运行，即可能导致降额运行）。
2.1.5 输出谐波小
ZINVERT 系列高压变频调速系统输出侧采用移相多重化的正弦脉宽调制（SPWM）、无速度传感器矢量控制技术，输出谐波非常小，无需输出滤波装置即可适配各种电机。输出电压失真度低，电流谐波含量少，不增加电机的运转噪音，避免电机额外发热，减小转矩脉动，减少设备上的机械应力。
2.1.6 高可靠性、维护方便
ZINVERT 系列高压变频调速系统功率回路采用的IGBT功率模块，具有较大的电压设计裕度，IGBT 模块的触发与过流保护采用专用驱动模块电路，具有高可靠性。
ZINVERT 系列高压变频调速系统的核心控制系统采用双DSP及超大规模集成电路技术，工业级机箱设计，具有可靠的电磁防护功能，集高压变频调速控制和专业的电机保护功能于一体。成套系统具备完善的故障定位和保护功能，针对电机和电缆可能发生的相间短路和单相接地故障，特殊设计了三重防输出相间短路功能和过电压抑制器，产品更安全可靠（首家通过国家权威机构检测包括输出相间短路保护在内的所有保护功能）。
ZINVERT 高压变频调速系统采用模块化设计，结构工艺设计完善，单元组件具有互换性，若出现故
障，可使用简单工具在几分钟内进行更换。成套装置具备安全的保护和防误操作闭锁功能。
ZINVERT 高压变频调速系统具有功率单元自动旁路技术，使系统能够带故障运行，从而大大增加了系统的可靠性与用户设备的可利用率，适用于电厂等高可靠性要求工业现场应用场合。
2.1.7 断电恢复再启动
电网瞬时停电或发生瞬时可恢复性故障后，在允许等待的时间（长度可由用户根据工艺要求自行设定，最长可达30秒或更长）内，允许系统运行条件恢复后，在0.2～1.0秒内ZINVERT 高压变频调速系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，恢复运行至设定状态，保证电机运行的持续运行可靠性，避免不必要停机造成的损失。
2.1.8 软启动、无冲击电流
ZINVERT 高压变频调速系统对电机进行软启动，具有线性和二次方曲线形式来控制电压-频率比，每种曲线形式有多条曲线供用户选择。起动时间由用户设定，内部设有加速过流限速功能，以确保电机启动的冲击电流，保证电机的安全运行，延长其使用寿命。启动过程自动搜索电机转速，停机前不必保证电机停转，能够实现对电网和电动机无过流冲击的快速启动。
2.1.9 降低电机磨损，节省维护费用
风机、泵类等负载使用ZINVERT 系列高压变频调速系统降低电动机转速来调节输出，不仅能达到节能的目的，而且也大大降低电动机及其负载的机械磨损，为用户节省维护费用。
2.1.10 节能效益明显
使用ZINVERT 系列高压变频调速系统可自动调节电机转速与负荷匹配，达到节能的目的。对于风机和泵类负载，功耗与电机转速成立方关系，理论上若系统运行在90%额定转速，其有效功率可降至70%，当系统运行在80%额定转速，其有效功率可降至50%。
2.1.11 扩展性强
ZINVERT 系列高压变频调速系统设计有丰富的模拟和数字量I/O接口、通信和网络接口、内置PLC，可与各种自动化设备和系统接口，满足各种现场不同的需求，远方频率给定多种方式，并具有频率给定信号断线报警和保护功能。
2.1.12 人机界面功能丰富
ZINVERT 系列高压变频调速系统人机交互采用触摸按键与大屏面液晶汉化显示，设置、显示、操作功能丰富，人机界面友好。具备虚拟示波器功能：高达128点/周期的数据采集和快速傅立叶变换，实时刷新频谱分析，实时显示输入输出交流电压、电流波形和并进行实时谐波分析。
2.2 应用领域
ZINVERT系列高压变频调速系统主要应用于风机、泵类等通过调速控制大量节能的负载场合，具体应用如下：
火力发电：引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、给水泵、灰浆泵等。
冶金采矿：引风机、通风风机、吸尘风机、泥浆泵、除垢泵、离心进料泵等。
石油化工：引风机、气体压缩机、注水泵、潜油泵、主管道泵、锅炉给水泵、卤水泵、混合器、挤压器等。
水泥制造：窑炉引风机、生料研磨引风机、压力送风机、主吸尘风机、冷却器吸尘风机、冷却器排风机、预热塔风机、分选器风机、窑炉供气风机等。
供水、污水处理：污水泵、清水泵、净化泵、生物粗处理塔泵、送氧鼓风机等。
其它：传动机械装置、风力涡轮机、风洞等。
2.3 功能简介
2.3.1 频率设定
运行频率设定方式包括：可选LCD面板设定、控制柜电位器设定、外部4～20mA或0～10V模拟信号输入给定、开关量频率升降给定等多种给定方式可选。
2.3.2 运行方式
闭环控制：检测回路获得被控制量的实际值，与设定值比较，得到偏差信号。偏差信号经过PID 调节来控制频率控制信号，调节电机转速达到被控制量的调节，使之与设定值一致。
开环控制：选择开环控制，频率控制信号由2.3.1中所述方式给定，按照压频比设定曲线控制电机运行。
2.3.3 控制方式
本地控制：利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制。
远方控制：系统提供数字和模拟输入接口，由DCS实现控制。
2.3.4 断电恢复再启动功能
电网瞬时停电并在短时间内（允许等待时间0.1秒～30秒，可由用户自行设定）恢复后，ZINVERT 高压变频调速系统能在0.2～1.0秒内自动搜索电机转速，实现无冲击再启动至设定转速，无需等到电机完全停止后再启动，保证负载的连续稳定运行。
2.3.5 旁路功能：
提供工频旁路和单元自动旁路功能，提高系统的运行可靠性。工频旁路可以自动或手动投切（需在订货时说明）。
2.3.6 参数设定功能：
可设定转矩提升、U/f加速曲线以适应不同的负载情况，可以设定多达3个共振频率躲避区域，可以按现场情况需要设定电机的保护参数、输出接口的功能定义等设置。
2.3.7 故障报警与查询功能
具有故障报警和故障查询功能，提高系统故障的排除效率，为用户的运行维护提供方便。
2.3.8 运行状态记录与显示
ZINVERT系列高压变频调速系统具有自动记录运行状态和进行显示的功能，并对显示数据分类，方便日常维护。同时可通过串行通信与上位机（本公司提供或接入用户系统，订货时需特别说明）连接，将运行状态信息上传到上位机，对记录数据进行分析、报表打印等（后台系统功能订货时需特别说明，功能及操作另见有关后台的说明）。
2.3.9 其它功能：