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´利德华福高压变频器在7100kW/6kV吸风机上的应用.doc

´利德华福高压变频器在7100kW/6kV吸风机上…

上传者: honey失恋的小草儿_ 2017-12-08 评分 5 0 136 19 617 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《´利德华福高压变频器在7100kW/6kV吸风机上的应用doc》,可适用于工程科技领域,主题内容包含利德华福高压变频器在kW/kV吸风机上的应用摘要:陕西某发电有限公司#机组扩容改造将原两台吸风机改为一台大吸风机为了提高效能为电机配套了一台北京利德符等。

利德华福高压变频器在kW/kV吸风机上的应用摘要:陕西某发电有限公司#机组扩容改造将原两台吸风机改为一台大吸风机为了提高效能为电机配套了一台北京利德华福高压变频器。大功率电机的变频拖动在北京利德华福的高压变频应用中并不少见但电厂为了机组运行可靠要求变频器在在突然异常的情况下尽可能切入工频运行保证机组不停机。这种应用在以前的调试中也偶尔遇到但功率大多在kW以下如此大功率电机的应用调试就存在很大风险调试不好很有可能损坏电机或者变频器甚至造成厂用电供电事故。【变频器维修】wwwzzbpqwxcn关键词:大功率电机变频紧急切工频一、现场情况概述电机参数:型号SPKK额定频率Hz额定功率kW功率因数定子电压V定子电流A调频范围HzHz出厂日期生产厂家湘潭电机股份有限公司变频器参数:型号HARSVERTVA额定容量kVA输入电压kV输出电压kV输入频率Hz出厂日期生产厂家北京利德华福电气技术有限公司现场设计结构如图()所示由于电流比较大回路切换均使用高压断路器正常情况下依次合闸QFQFQF,电机变频主回路接通QF在检查到变频器带高压时延时自动合闸抑制变频器上电瞬间的励磁涌流。变频器启动后电机变频运行但当变频器发生重故障跳闸时自动分开QF、QF,变频器判断是否可以切工频如果非电机过流故障非电机接地故障发出合工频允许信号DCS根据锅炉运行情况分析是否可以切工频如果允许就合QF电机切换至工频运行。图切换控制的主电路做电机变频切工频转换时大多会遇到过这样的情况:电机由变频运行状态直接向工频运行状态切换时有时会产生特别大的冲击电流能达到其直接启动电流的两倍约为其额定电流的十四五倍但有的时候却几乎没有电流冲击而断开变频一段时间后再转向工频时就不会再出现太大的冲击电流延时的时间越长出现的冲击电流的峰值就会越小。但时间越长容易导致风机转速下降炉膛正压造成危险所以具体多长时间切是个关键问题。二、问题的分析三相电动机正常运行时以同步转速旋转的主磁场在定子三相绕组内感应对称的三相电动势。若断开电源后主磁场消失但曾经被主磁场磁化的转子铁芯依然存在剩磁与此同时由于惯性转子依然高速旋转在定子线圈产生的感应电动势并不会在极短的时间内消失只是有所衰减。图是电机两相之间,在断开变频器输出前、后的的定子绕组的电压波形由此可看出断开电源后定子线圈的感应电动势逐渐衰减的过程。图是图的展开仔细观察该图可以看出随着转速的降低转子绕组电压频率也在缓慢的下降。图定子电压衰减波形图定子电压衰减波形由于变频器输出的是PWM波其相位不易观察测得在工频状态下的电压波形进行进一步的分析。因为变频器Hz时的输出电压与工频电压作用在电机上基本时等效的并不影响分析结果。图是电机在工频电源下突然断开电源后的电压波形图由该图可以看出电压波形没有跳变所以断开瞬间感应电动势与电源电压是同相位的,其幅值也是基本相等的。随着剩磁的慢慢消失电压幅值逐渐降低同时伴随着转速的降低感应电动势的频率逐渐下降其相位也逐渐与电源相位拉开。频率越低单位时间内拉开的相位差也就越大。为了确定QF的合闸时机必须等待一定的时间保证反电动势足够小这样冲击电流才会被限制在预期范围以内保证投切可靠否则会使冲击电流过大QF速断保护跳闸而投切失败。但时间越长电机失速越大QF合闸后长时间不能到达额定转速电机加速时电流过大并持续时间过长超过综合保护装置中设定的电机启动时间导致过流一段动作跳闸而投切失败。其次电机功率比较大启动时间过长电机大电流导致厂用电母线电压拉低其他设备运行失常或故障。所以确定合闸时机是一个很重要的问题。图电机在工频下断开电源后的电压波形三、验证试验为了电机的变频切工频能够试验我们必须做以下几个实验一方面验证切换逻辑的正确性和可靠性另外一方面就是设定切换时机和保护定值。不带高压逻辑验证实验空载模拟实验主要是验证切换逻辑的正确性和可靠性根据变频器程序设计要求变频器若在运行中突然发生重故障若要切至工频需要满足以下几个条件:没有输出接地故障变频器参数设定为允许切工频QF、QF确实已经分闸变频器并非停机减速过程中变频器重故障并非过流故障当条件都满足时会在QF分闸秒后发出QF合工频允许信号而不是直接合工频主要是因为切工频还要考虑到锅炉自身的一些条件如果锅炉本身负载比较低要求风量并不大突然切至工频时负压突然急剧上升会导致锅炉熄灭所以仅将允许和QF信号发给DCSDCS根据锅炉运行情况关小出口风门后发出QF合闸指令切至工频还可以根据情况投油避免熄火。图变频器切工频判断逻辑图空载逻辑试验就是验证实际动作情况是否与设计逻辑相符合实验过程中一定要认真仔细将高压开关摇至试验位变频器设置为调试状态按照正常逻辑投入变频运行状态为了方便重故障信号的产生我将开柜门设置为重故障由于逻辑变化都是秒级动作眼睛监视精确度不够所以我用手机的摄像功能监视PLC状态指示灯一切准备就绪后将柜门开一个小缝至开柜门跳闸逻辑动作经过多次验证逻辑正确可靠。反电动势测量实验反电动势试验是在变频器的输出端加装一组电压互感器陕西省电力科学研究院使用电压侦测设备对互感器的二次侧的电压进行录波从而形成一个电压相对时间的曲线组根据电压的大小选择合适的合闸时机。本实验要在变频器的输出开关柜上加装电压互感器开关柜的后柜门就无法关闭试验人员还要在附近侦测电压所以安全措施就显得尤为重要我们用高压软电缆将变频器输出开关柜的输出端与一组电压互感器小车连接并将高压软电缆固定牢靠用高压绝缘胶带包扎完好接二次线时要注意互感器的极性二次侧要做好可靠接地。确认接线正确做好安全防护工作后准备就绪我们使用变频器将风机拖动至转分钟模拟出一个重障故变频器跳闸变频器输出断路器QF断开电压侦测设备在电机端测出了电压反电动势电压波形。根据实验结果我们发现由于是变频拖动输出断开后反电动势并不是很大大约S后反电动势基本为且分断后s以后电压已经降到分段前的以下所以我们认为输出断路器分断后s左右合工频断路器QF应该不会造成很大冲击。变频切工频实际验证实验根据反电动势试验的结果而确定了合闸时机下一步就要验证在这个合闸时机的条件下冲击电流以及大电流持续的时间是否能躲过保护定值。试验方案:在电源侧高压开关QF的电流二次侧将电流侦测设备串接其中检测变频切工频瞬间电流的变化情况。试验数据:项目空载负载备注工频启动手动盘车工频启动飞车启动飞车启动启动电流最大值AAAA变比:启动时间ssss电流波动至稳定时间由于带负载工频直接启动电流过大时间较长经过商议认为比较危险并且以后的工况也不可能允许工频直接启动最终决定工频直接启动试验就不做了变频飞车启动工频效果也比较理想就按照既定方案正常时使用变频运行当变频发生故障并且工况运行的情况下能够及时切换成工频。四、结束语通过上述实验证明北京利德华福高压变频器在较大功率电机上应用的工况中正常情况下既实现了调速的功能达到增能减耗的效果还可以起到软启动的作用减少大功率电机启动时对电网的冲击即使在故障情况下也能顺利紧急切换到工频使用保证设备运行的可靠性。

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