高压变频器在阳城国际电有限公司凝结水泵上的应用.docx

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1、高压变频器在阳城国际电有限公司凝结水泵上的应用3.1系统构造JD-BP37系列高压变频调速系统的构造，由移相变压器、功率单元和控制器组成。高压变频器6KV/1250KW系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相，图1中给出了系统构造示例。图1高压变频器系统构造图3.2功率单元电路每个功率单元构造上完全一致，能够互换，其主电路构造如下图，为基本的交-直-交双向逆变电路，图中通过逆变块IGBT反并联的二极管构成三相全桥方式整流，整流后的给滤波电容充电，确定母线电压，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制实现双向逆变。图2功率单元主电路图3.3输入侧构造输入侧由移相变压器给每个单元供电，每个功

2、率单元都承受电机电流、1/8的相电压、1/24的输出功率。24个单元在变压器上都有本人独立的三相输入绕组。功率单元之间及变压器二次绕组之间互相绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，目的是实现多重化，降低输入电流的谐波成分。本机中移相变压器的副边绕组分为三组，构成36脉冲整流方式;这种多级移相叠加的整流方式能够大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1，输入电流谐波成分低。实测输入电流总谐波成分小于4%。3.4输出侧构造图38个单元输出波形叠加图输出侧由每个单元的U、V输出端子互相串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到阶梯PWM波形。这种波形正弦度好，dv

3、/dt小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就能够使输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造;同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶片的机械应力。图3为变频器输出的线电压阶梯PWM波形。3.5控制器控制器核心由高速32位数字信号处理器(DSP)运算来实现，精心设计的算法能够保证电机到达最优的运行性能。人机界面提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面，同时能够实现远程监控和网络化控制。内置PLC控制器用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号的协调，能够和用户现场灵敏接口，知足用户的特殊需要，加强了系统的灵敏性

4、。控制器与功率单元之间采用多通道光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能，并且各个功率单元的控制电源采用一个独立于高压系统的供电体系，方便调试、维修、现场培训，加强了系统的可靠性。3.6控制电源控制器有一套独立于高压电源的供电体系，在不加高压的情况下，设备各点的波形与加高压情况基本类似，给整机可靠性、调试、培训带来了很大方便。系统采用三次谐波补偿技术提高了电源电压利用率，利用了调制信号预畸变技术，使电压利用率近似于1。系统还采用了先进的载波移相技术，它的特点是单元输出的基波相叠加、谐波相互相抵消。所以串联后的总输出波形失真十分小，实测输出

5、电流总谐波成分小于2%。4改造方案我公司针对现场工艺情况，和阳城国际发电有限公司相关技术人员具体讨论后，采用两台凝泵公用一台变频器的应用形式，主回路示意图如图4所示。正常运行时，高压隔离开关K11、K12合上，断路器QF1合上，隔离开关K13断开，#1凝结水泵处于变频运行状态;高压隔离开关K23合上，断路器QF2断开，高压隔离开关K21、K22断开，#2凝结水泵处于工频热备用状态。当变频运行的凝结水泵因变频器故障跳闸时，另一台凝结水泵能够工频启动。图4凝结水泵高压变频器主回路该一拖二高压变频器含有两个高压刀闸柜，其中M1电动机刀闸柜中变频运行选择隔离开关K11、K12和工频运行选择隔离开关K1

6、3具有电气和机械互锁;M2电动机刀闸柜中变频运行选择隔离开关K21、K22和工频运行选择隔离开关K23也具有电气和机械互锁;#11刀闸柜中变频运行选择隔离开关K11和#12刀闸柜中变频运行选择隔离开关K21具有电气互锁，高压变频器同一时间内只能拖动一台凝结水泵电机。为了保证系统的安全稳定，在DCS系统中也做了一样的电气互锁，而且为防止剩余电荷对变频器的损害，在DCS操作系统中还设计有逻辑闭锁，即只要在合上变频器下口隔离开关K12或K22后才能合上断路器QF1(QF2)。采用两台凝结水泵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，而且能够大量节约电厂投资费用。我公司考虑电厂车间空间狭小，所以高压变频器柜体采取“L形设计，以最大节省空间，为客户量身定做。图5高压变频器现场图片5运行情况