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发电部培训讲稿 凝结水泵变频器讲稿2008 09 24 发电部培训讲稿 凝泵变频器讲稿目录 凝泵采用变频调节的意义变频器的原理 结构 工作参数变频器的操作及注意事项电气联锁 热控逻辑及存在问题探讨变频器的日常维护变频器故障类型及处理 发电部培训讲稿 第一部分凝泵采用变频调节的意义 发电部培训讲稿 目前凝泵运行工况的弊端 在大型火电机组中 一般凝结水泵均采一用一备的配备 运行中采用阀门调节 机组在满负荷情况下 凝结泵出口除氧器上水调节阀开度在40 75 之间 阀门一直处在节流状态下工作 特别是在较低负荷或机组参与调峰时 阀门开度更小 节流损耗大 凝泵效率也迅速降低 能耗增大 再者采用阀门调节时 精度差 除氧器水位波动大 阀门长期处于较高压差下运行 磨损较大 同时频繁操作易导致阀门可靠性下降 影响了机组的稳定运行 发电部培训讲稿 采用变频调节的优点 1 对凝泵进行变频改造后 除氧器上水调门全开 除氧器水位完全通过调节凝泵转速控制 除氧器水位高时降低转速 减小给水量 水位低时增加转速 增大给水量 自动调节 控制精度高 响应快 使水位波动小 利于机组的稳定运行 2 由流体力学可知 泵的流量Q与泵转速n的一次方成正比 泵的压力p与转速n的二次方成正比 而泵的功率P则与转速n的三次方成正比 如通过变频调速技术使泵的流量由额定值Qo降至70 Qo时 转速将由额定值no降至70 no 此时泵的压力由额定值po降至49 po 泵的轴功率由额定值Po降至34 3 Po 理论上功耗减少了65 7 Po 即使考虑到转速下降可能会引起电机的效率下降等因素 变频调速的节电效果仍然非常显著 据计算 当将水泵的流量由Qo调低到70 Qo时 采用变频调速方式的功耗约比控制阀调节方式的功耗减少52 Po 3 同时采用变频调节后 原调节阀门全开 减少了阀门损耗 也减少了阀门的维护工作量 发电部培训讲稿 采用变频调节的优点 4 减少了电机启动时的电流冲击 电机直接启动时的最大启动电流约为额定电流的4 7倍 电机软启动也要达到2 5倍 观察变频器起动的负荷曲线 可以发现它启动时基本没有冲击 电流从零开始 仅是随着转速增加而上升 不管怎样都不会超过额定电流 因此凝泵变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题 消除了大启动电流对电机 传动系统和主机的冲击应力 大大降低日常的维护保养费用 5 延长设备寿命 使用变频器可使电机转速变化沿凝泵的加减速特性曲线变化 没有应力负载作用于轴承上 延长了轴承的寿命 同时有关数据说明 机械寿命与转速的倒数成正比 降低凝泵转速可成倍地提高凝泵寿命 凝泵使用费用自然就降低了 6 降低噪音 凝结水泵改用变频器后 降低水泵转速运行的同时 噪音将大幅度地降低 总之 大型汽轮发电机组凝泵推广使用变频调速器 优势明显 可以大幅度降低厂用电率 减少发电成本 提高竞价上网的竞争能力 发电部培训讲稿 我厂凝泵变频器的选择 厂家 北京利德华福电气技术有限公司型号 HARSVERT A06 230方案 采用 一拖二 方案 每台机配备一台变频器 正常运行时变频器拖动一台凝泵运行 另一台工频备用 当变频器运行中自身故障或电机 电缆故障时 保护动作跳闸 备用泵工频自动联启 发电部培训讲稿 第二部分高压变频调速系统介绍 发电部培训讲稿 HARSVERT A高压变频调速系统介绍 一 产品型号的意义二 变频调速原理三 系统结构四 工作原理五 变频器结构六 产品系列 性能 参数指标七 系统功能九 特色功能 发电部培训讲稿 额定电流 230A电压等级 6KVA 异步机VERT 变频调速系统S 正弦波系列HAR 公司名称缩写 一 产品型号的意义 产品型号 HARSVERT A06 230 发电部培训讲稿 二 变频调速原理 按照电机学的基本原理 电机的转速满足如下的关系式 n 1 s 60f p P 电机极对数 f 电机运行频率 s 转差率 s 转子的实际转速n比磁场的同步转速N要慢一点 这个差别用转差率s表示 s N n N 100 从式中看出 对于成品电机 其磁极对数p已经确定 而转差率s一般情况下比较小 0 0 05 则电机的转速n与电源频率f成正比 因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速 进而达到异步电机调速的目的 发电部培训讲稿 三 系统结构 组成 移相变压器 功率模块 控制器 电压源高 高型变频器 直接高压输入 直接高压 3 6 10KV 输出 少数功率单元故障时 变频器可将其旁路降额运行 系统不停机 可以和用户现场DCS系统灵活接口 满足不同用户的不同要求 单元串联多电平拓扑结构 发电部培训讲稿 四 工作原理 这种多级移相叠加的整流方式 消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流 可以大大改善网侧的电流波形 使变频器网侧电流近似为正弦波 使其负载下的网侧功率因数达到0 95以上 输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压 各副边绕组在绕制时采用延边三角接法 相互之间有一定的相位差 发电部培训讲稿 四 工作原理 每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电 每个单元的U V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电 无须输出滤波器 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 减小了轴承和叶轮的机械力 柜内还附带输出电流和电压检测功能 发电部培训讲稿 四 工作原理 变频器的基本工作原理 为基本的交 直 交单相逆变电路 是把市电通过二极管三相全桥整流器变成平滑直流 然后通过对半导体器件IGBT逆变桥进行正弦PWM控制 将直流电变成可变电压和可变频率的交流电 由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制 PWM 方法 使输出波形近似正弦波 用于驱动异步电机可减小对电缆和电机的绝缘损坏 发电部培训讲稿 四 工作原理 每一个功率单元相当于一台交 直 交电压型单相低压变频器 发电部培训讲稿 五 变频器结构 特点 拼装机柜 结构紧凑 零配件少 占地面积小 安装方便 投产快 外观 发电部培训讲稿 特点 移相变压器为干式变压器 H级绝缘 系统温度可达185 能够完全消除电网侧电压 电流谐波 功率单元内部完全采用进口优质器件 所有功率单元安装采用滑轨 更换方便快捷 控制柜主要有控制器 PLC UPS 报警器 DC24V电源 控制电源开关 接线端子 液晶显示器 操作按钮等组成 控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术 具有很好的抗电磁干扰性能 变压器 控制柜及所有功率单元自带温控保护 基本免维护 五 变频器结构 发电部培训讲稿 五 变频器结构 变压器柜 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率柜 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率柜 功率模块 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 1 熔断器座每个熔断器座上连接着一个输入端子 变压器副边绕组上的相电压通过该输入端子进入功率模块 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 2 熔断器熔断器主要用于移相变压器副边绕组的过流保护 当输入侧的电流过大 或者负载过大 或者功率模块内部的元器损坏时 熔断器立即断开 起到保护的作用 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 3 整流桥整流桥的作用是将移相变压器副边绕组输入的交流电转变成为直流电 它是由二极管三相全桥进行不控全波整流 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 4 电解电容电解电容的作用是滤波和储能 由移相变压器副边绕组输入的交流电是一个畸波电流 只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后 是之有较好的直流波形 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 5 IGBTIGBT作为大功率电子器件 具有驱动功率小 开关能耗小 工作频率高等优点 在一个功率模块里有四只IGBT 他们共同组成功率模块的逆变电路 通过控制系统对四只IGBT开关时间的控制 以达到改变功率单元输出电压的频率的目的 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 6 均压电阻 均压板为了保证同一功率模块内的电解电容的电压一致 通常在每一个电容的两端并联一个电阻 该电阻称为均压电阻 在大容量的功率模块里 通常将多个均压电阻固定连接在同一个电路板上 该板成为均压板 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 8 单元控制板单元控制板是系统的控制器与功率模块之间的通讯接口 控制器发给功率模块的命令 由控制板接受并转发 功率模块需要传递给控制器的信号 如功率模块报过压 过热 过流 欠压 欠流等故障 或者启动旁路信号 都需要控制板转发给控制器 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 8 驱动板驱动板的作用是给IGBT发出驱动信号 给旁路里的可控硅触发信号 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 9 旁路该产品在每个功率单元的输出端之间并联了一个旁路电路 当某个功率单元故障时 封锁对应功率单元IGBT的触发信号 然后让旁路SCR导通 保证电机电流能通过 仍形成通路 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 10 滤波板滤波板安装于可控硅旁边 其主要作用是吸收可控硅的阳极与阴极之间的尖峰电压 保护可控硅 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 11 温度继电器功率模块内的温度继电器安装于IGBT之间 主要用于测量功率模块的温度 每一个功率模块里安装了两个温度继电器 发电部培训讲稿 五 变频器结构 功率模块 12 输出端子主要用于输出功率模块的额定电压 每一个功率模块安装有两个输出端子 同一相功率模块的输出端子通过铜母排相互串联连接 发电部培训讲稿 五 变频器结构 控制柜 发电部培训讲稿 控制系统由主控制器 人机界面 嵌入式工控机 PLC三大部分构成 三大部分各有分工 又互相通讯 协同工作 人机界面和主控制器及PLC之间均采用RS485进行数据通讯 通讯协议为公司内部的自定义协议 主控制器和PLC之间采用I O点及模拟信号线建立简单通讯 主控制器从人机界面或PLC接收控制指令 对所有功率单元实施控制 同时监控各功率单元的状态 送给人机界面进行状态显示 通知PLC实施系统保护 人机界面为变频器提供的人机接口界面 变频器参数设定 功能设定 故障查询 运行记录都通过人机界面来实现 PLC负责对变频器内部故障状态进行监控 同时和工业现场进行接口 使变频器满足各种现场的不同控制要求 五 变频器结构 控制系统 发电部培训讲稿 可编程控制器PLC是变频器控制系统的三部分之一 主要负责变频器与工业现场的接口 以及对变频器内部开关量的处理 PLC负责对系统内外的各种状态进行综合判断 实现对变频器的启动 停机 急停控制 实现对变频器故障的报警与保护 五 变频器结构 PLC 发电部培训讲稿 五 变频器结构 人机界面 人机操作界面为嵌入式工控机 变频器参数设定 功能设定 故障查询 运行记录都通过嵌入式工控机来实现 本机控制状态下 变频器可以通过嵌入式工控机提供的界面直接进行启动 停机 调频等操作 正常情况下 控制器 嵌入式工控机和PLC之间建立有实时通讯 发电部培训讲稿 六 产品参数 发电部培训讲稿 六 产品参数 发电部培训讲稿 七 主要性能参数 6000V 发电部培训讲稿 八 系统功能 发电部培训讲稿 八 系统功能 1 启动方式设定功能 正常启动 软启动 正常启动 变频器按正常方式启动后 开环运行于设定频率 或者闭环于被控量的期望值 软启动 采用软启动方式后 不论用户设定的频率为多少 变频器都直接升速到系统参数中提供的电源投切频率 即被软启动的电机由变频器拖动至工频电源运行 发电部培训讲稿 八 系统功能 2 运行方式设定功能 闭环运行方式 开环运行方式 开环运行方式 用户可直接设定变频器的运行频率 闭环运行方式 用户可以设定被调节量 如压力 温度等 的期望值将根据被调节量的实际值 自动调节输出频率 使被调节量的实际值自动跟随期望值 发电部培训讲稿 八 系统功能 3 频率设定功能 计算机设定 模拟设定 计算机设定 通过主界面上的加 减速键或 频率设定 按钮设定运行频率 模拟设定 用外部0 10V或4 20mA模拟信号 作为变频器的给定频率 发电部培训讲稿 八 系统功能 4 控制方式设定功能 本机控制 上位机控制 远程拨号控制 本机控制 直接利用主界面的启动 停机 调速等按钮实现变频调速系统的控制操作 上位机控制 用户自选 本产品可以通过上位机进行实时状态监控 并可进行启动 停车 急停 复位 设定运行频率 查看故障记录等操作 同时 一台上位机可监控多台下位变频器 远程拨号控制 用户自选 用户在异地可以通过电话网络计算机拨号对变频器进行异地远程控制 发电部培训讲稿 八 系统功能 5 运行数据记录功能 运行记录设定 记录查看和报表打印 运行记录设定 变频器运行时自动记录的参数包括 给定频率 电机转速 输入电流 输出电流 输入电压 输出电压 实际被控及系统状态信息 所有记录的运行参数按文本格式存放于计算机的存储器中 每天作为一个文件 以日期为文件名 记录时间间隔由用户自定 发电部培训讲稿 八 系统功能 6 故障查询功能 具有精确的故障定位及查询功能 任何情况下 用户都可以通过故障查询窗口及时获知系统的当前状况及已发生过的历次故障信息 包括故障发生时间 原因及位置 以便采取相应的处理措施 发电部培训讲稿 九 特色功能 1 主电源掉电时 3秒内不停机 满足母线切换的需要 通过程序实现 主电源掉电后 主控箱在检测到功率模块全体报缺相故障时 不会立即跳高压开关 只是将变频器输出频率衰减 如果主电源在3秒内恢复正常 变频器也将恢复掉电前的运行频率 如果主电源在3秒内没有恢复正常 则变频器停止输出跳开高压开关 发电部培训讲稿 九 特色功能 2 控制电源掉电时不会停机 可以用UPS供电继续运行30分钟 发电部培训讲稿 九 特色功能 3 配置单元旁路功能 在局部故障时不停机 在每个功率单元输出端之间并联旁路电路 当功率单元故障时 封锁对应功率单元IGBT的触发信号 然后让旁路SCR导通 保证电机电流能通过 仍形成通路 发电部培训讲稿 九 特色功能 在旁路故障功率单元的同时 将三相电压的中心点进行漂移 以保证三相输出电压对称 对于6kv的变频器每相由5个功率单元串联而成 如有1相的2个单元被旁路后 这相剩下3个功率单元 中心点漂移 相位角调整 输出电压对称 可达额定电压的80 能维持生产要求 可减少某些场合下突然停机造成的损失 B 发电部培训讲稿 九 特色功能 4 工频 变频相互切换功能 我司未用 为变频器加装系统旁路开关 旁路开关的主要作用是在变频器退出运行时 让电机直接挂接工频状态运行 发电部培训讲稿 九 特色功能 5 给定信号掉线时 可按原转速继续运转 通过程序实现 当远程模拟给定信号掉线时 变频器可存储掉线前的运行转速 保持变频器输出转速稳定 6 来电自启动功能 通过程序实现 高压短时 20秒以内 失电恢复后 变频器控制器能够自动查找电机的速度 变频器自动启动 恢复失电前运行状态 从而实现电机的平滑启动 7 飞车启动功能 飞车启动 是考虑电机还在旋转状态的情况下 启动变频器时 变频器控制器自动查找电机的速度 从而实现电机平滑启动的功能 通过程序实现 发电部培训讲稿 第三部分变频器操作界面介绍 发电部培训讲稿 嵌入式人机界面 一 柜门按钮和开关 发电部培训讲稿 一 柜门按钮和开关 1 急停开关该开关按下后自己锁定 变频器运行情况下 按下急停开关 变频器立即封锁输出 同时控制高压真空断路器跳闸 停机情况下急停开关按下 变频器不能启动 在任何情况下 急停开关按下后就立即生效 拔除开关帽 解除锁定状态 发电部培训讲稿 2 本机控制 远程控制控制方式选择开关 当开关处于 本机控制 位置时 可以通过触摸屏的软件界面进行控制 如果处于 远程控制 位置 则变频器的控制权交给上位机 用户操作台或DCS系统 触摸屏的启动 停机按钮无效 一 柜门按钮和开关 发电部培训讲稿 3 系统复位系统复位按钮用于在变频器停机情况下对对工控机和控制器发出复位命令 用于解除工控机死机及控制器死机等比较严重的系统故障 或者清除故障锁存状态 变频器运行时 系统复位 按钮无效 一 柜门按钮和开关 发电部培训讲稿 4 报警解除报警解除按钮用于清除变频器故障时发出的报警音响 报警解除后 变频器如果又发生新的故障 或者原故障消失后又重新出现 系统将重新提供音响报警 而用户仍然可以用 报警解除 按钮将报警音响清除 一 柜门按钮和开关 发电部培训讲稿 二 主控制界面 主界面提供变频器当前控制方式 运行方式 运行数据显示 通过主界面用户可以完成变频器的功能设定 参数设定 波形显示 运行记录 故障查询 在本控方式下 用户可以通过主界面对变频器直接进行启动 设定运行频率 停机 急停和复位等操作 发电部培训讲稿 向变频器发出停机命令 如果 远控 本控 选择开关选择为 远控 则此按钮不起作用 本控时 用户用急停按钮发出停机命令后 高压变频调速系统立即停止输出 负载电机按其自身惯性以及现场实际工况减速直至停机 变频器处于待机状态时 该按钮为灰色无效状态 二 主控制界面 发电部培训讲稿 向变频器发出停机命令 如果 远控 本控 选择开关选择为 远控 则此按钮不起作用 本控时 用户用停机按钮发出停机命令后 变频器将按设定的减速时间减速停机 在电机减速过程中 用户随时可以用启动按钮使变频器从当前速度重新恢复启动运行 变频器处于停车状态或待机状态时 该按钮为灰色无效状态 二 主控制界面 发电部培训讲稿 向变频器发出启动命令 功能设定选择 软启动 时 自动切换为 软启动 按钮 如果 远控 本控 选择开关选择为 远控 则此按钮不起作用 变频器处于运行状态时 该按钮为灰色无效状态 如果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时 可以使用该按钮使变频果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时 可以使用该按钮使变频器重新启动运行 二 主控制界面 发电部培训讲稿 由本按钮使给定频率增加 同时避开两个跳转频率范围 取跳转频率上限 并校验频率的最大 最小值 若功能项中选择闭环运行 则此键变为增加给定 若频率设置选择模拟设定 则此按钮不起作用 二 主控制界面 发电部培训讲稿 由本按钮使给定频率减少 同时避开两个跳转频率范围 取跳转频率下限 并校验频率的最大 最小值 若功能项中选择闭环运行 则此键变为减少给定 若频率设置选择模拟设定 则此按钮不起作用 二 主控制界面 发电部培训讲稿 使变频器复位为上电初始状态 变频器发生故障后 若故障已排除 可由复位清除故障状态 否则无法继续正常工作 该复位按钮不同于柜门的复位按钮 该复位按钮不会引起工控机重起动 二 主控制界面 发电部培训讲稿 该按钮主要作为调试使用 其中的部分参数在调试过程中需要修改 二 主控制界面 发电部培训讲稿 使用该按钮 用户可以退出变频器监控程序 变频器处于运行状态时 监控程序的退出原则上不会影响变频器的继续运行 但变频器的运行状态失去监控 因此 变频器运行时 建议不要退出监控程序 二 主控制界面 发电部培训讲稿 查询变频器当前状态及曾发生的历次故障记录信息 二 主控制界面 发电部培训讲稿 显示运行记录数据 并可以将记录数据转存软盘或打印输出 二 主控制界面 发电部培训讲稿 变频器及电机的参数输入 运行时可查询并可修改 二 主控制界面 发电部培训讲稿 一些功能项的设定选择 变频器运行时 可通过该按钮查询变频器的功能设定状态 但不能修改功能设定 二 主控制界面 发电部培训讲稿 向变频器输入给定频率 可避开跳转频率 并进行最大 最小频率限制 模拟信号设定时 此键不起作用 闭环运行模式时 此键变为输入被控量的给定值 软启动时 按钮无效 但显示 投切频率 二 主控制界面 发电部培训讲稿 运行频率显示变频器当前的输出频率 开环运行时 在变频器加减速过程中 由于加减速时间的作用 运行频率和给定频率值可能暂时不等 但达到稳态后 运行频率值即等于给定频率值 若处于闭环运行模式 运行频率由变频器自动实时调节 二 主控制界面 发电部培训讲稿 给定频率显示变频器的给定频率 可直接通过软件键盘 按给定频率按钮即可弹出软件键盘 输入或由加速 减速按钮改变 也可由模拟信号设定 若处于闭环运行模式 则显示被控量的给定值 若功能设定为 软启动 则显示软启动的工频投切频率 二 主控制界面 发电部培训讲稿 电机速度显示电机的实际转速 该值根据运行频率与电机的负载情况运算而得 二 主控制界面 发电部培训讲稿 输入电流显示变频器的实际输入线电流有效值 单位为安培 A 二 主控制界面 发电部培训讲稿 输出电流显示变频器的实际输出线电流有效值 单位为安培 A 二 主控制界面 发电部培训讲稿 输入电压显示变频器的输入侧线电压的有效值 单位为千伏 KV 二 主控制界面 发电部培训讲稿 输出电压显示变频器的输出侧线电压的有效值 单位为千伏 KV 二 主控制界面 发电部培训讲稿 系统状态变频器状态标志 显示变频器的当前状态 如待机 运行 旁路运行 故障等 轻度故障时 可直接显示故障原因 重故障时 由故障查询原因 二 主控制界面 发电部培训讲稿 当前的功能设定状态变频器当前的控制方式 运行方式 给定方式在主界面上直观显示 用户在功能设定中改变了相应设置时 这里的显示也同时改变 二 主控制界面 发电部培训讲稿 现场状态该栏呈红色状态 显示变频器当前状态下发生的轻故障及其发生的原因 没有故障时此栏显示 非操作人员请勿触碰显示屏 二 主控制界面 发电部培训讲稿 手工调度变频器在将来某段时间内的运行方式 开环 闭环 及给定频率完全由用户手动设定 变频器没有自动调度功能 三 功能设定子界面 一 调度方式选择 发电部培训讲稿 自动调度用户可以在变频器调度表内 点击 写调度表 按钮 填入一段时间的调度数据 变频器可在对应的时间内自动采用对应的给定 实现自动调度功能 无需人为参与 三 功能设定子界面 一 调度方式选择 发电部培训讲稿 正常启动变频器开环运行于给定频率或者闭环于被控量的期望值 都必须选择 正常启动 方式 三 功能设定子界面 二 启动方式选择 发电部培训讲稿 软启动变频器启动后 不论用户设定的频率为多少 变频器都直接升速到系统参数中提供的电网投切频率 当输出频率达到电网投切频点 在参数中设置 后变频器封锁输出 给出 工频投切 指令 控制用户的电气切换连锁电路 将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行 用户设定软启动后 运行方式设定 给定方式设定 模拟给定选择同时失效 三 功能设定子界面 二 启动方式选择 发电部培训讲稿 闭环运行模式如果选择闭环运行运行模式 则变频器启动后将按闭环模式运行 在闭环运行模式下 主控制界面上的加减速按钮变为被控量给定值的增加或减少 用户可以设定并调节被控量 比如压力 流量等 的期望值 变频器将根据被控量的实际值 按照系统设定的PID参数 自动调节变频器的输出频率 控制电机的转速 使被控量的实际值自动跟随期望值 三 功能设定子界面 三 运行方式设定 发电部培训讲稿 开环运行模式如果选择开环运行运行模式 则变频器启动后将按开环模式运行 变频器的运行频率由主界面或外部模拟信号直接给定 变频器停机后再次开机时 如果用户不对运行方式重新设定 则变频器自动采用上次停机前的运行方式 三 功能设定子界面 三 运行方式设定 发电部培训讲稿 计算机设定通过主界面的加减速键 给定频率 按钮两种方式设定给定频率 三 功能设定子界面 四 频率设定方式 发电部培训讲稿 模拟设定接受外部0 10V或4 20mA模拟设定信号 经模数处理后得到给定频率 用户选择 模拟设定 后 功能设定界面 模拟给定信号 选择项有效 用户可以通过该项设定模拟信号的性质 电流源或电压源 三 功能设定子界面 四 频率设定方式 发电部培训讲稿 在控制柜门 远控 本控 开关处于远控位置时 HARSVERT A系列变频器具有通过上位监控计算机进行启动 停车 急停 复位或设定运行频率的功能 要使该功能有效 选择 允许 如果不允许上位监控计算机对变频器进行启动 停车 急停 复位或设定运行频率等控制 则选择 禁止 如果控制柜门 远控 本控 开关处于本控位置 无论这里设定为 允许 或 禁止 上位机控制功能都无效 三 功能设定子界面 五 上位机控制 发电部培训讲稿 变频器设置有系统旁路功能 在变频器出现严重故障时 可以发出旁路控制信号 将电机脱离变频器而直接挂电网运行 变频器自身自行停机 旁路所用的高压开关由用户配置 变频器提供控制信号 用户可以选择允许 使系统旁路功能生效 也可以选择禁止 使系统旁路功能失效 三 功能设定子界面 六 系统旁路设置 发电部培训讲稿 设置柜门连锁 表示高压变频调速系统运行时是否允许打开柜门 如果允许 则打开柜门时系统只是报警 维持运行 如果设为不允许 则系统跳高压紧急停机 三 功能设定子界面 七 柜门连锁 发电部培训讲稿 现场功能设定 设置是否允许高压变频器控制阀门的动作 一般用于水泵的控制上 根据水泵的工作流程 当启动水泵时 应先启动变频器 再打开水泵的电动阀 而关闭水泵时 应先关闭水泵的电动阀 再关闭变频器 三 功能设定子界面 八 阀门联动 发电部培训讲稿 1 基本参数 1 始动频率变频器的初始起动频率为0 5Hz 设定范围0 01 120Hz 分辨率为0 01Hz 系统缺省设置为1Hz 2 最低频率变频器输出的最低频率 停机过程中当设置频率低于此值时即停机 设定范围0 01 120Hz 分辨率为0 01Hz 系统缺省设置为0 5Hz 四 参数设定子界面 一 调速参数 发电部培训讲稿 1 基本参数 3 最高频率变频器输出的最高频率 设定范围0 01 120Hz 分辨率为0 01Hz 系统缺省设置为50Hz 4 基准频率变频器输出基准电压时的运行频率值 设定范围0 01 120Hz 分辨率为0 01Hz 系统缺省设置为50Hz 四 参数设定子界面 一 调速参数 发电部培训讲稿 1 基本参数 5 投切频率变频器的电网投切频率 变频器启动方式选择为软启动时 不论用户设定的频率为多少 变频器都直接升速到该电网投切频率 当输出频率达到电网投切频点后变频器封锁输出 给出 工频投切 指令 控制用户的电气切换连锁电路 将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行 设定范围0 01 50Hz 分辨率为0 01Hz 系统缺省设置为50Hz 四 参数设定子界面 一 调速参数 发电部培训讲稿 1 基本参数 6 基准电压电机运行在基准频率下输出的电压值 设定范围100 10000伏 分辨率为1伏 对3KV系列变频器 系统缺省设置为3000V 对6KV系列变频器 系统缺省设置为6000V 对10KV系列变频器 系统缺省设置为10000V 四 参数设定子界面 一 调速参数 发电部培训讲稿 1 基本参数 7 变频器的额定电流按变频器的名牌参数输入 当实际电流值超过该值的120 时 变频器的过载能力为1分钟 当实际电流值超过该值的150 时 变频器的过载能力为3秒 当实际电流值超过该值的200 时 变频器立即保护 四 参数设定子界面 一 调速参数 发电部培训讲稿 1 允许旁路数为了保证整个系统运行的可靠性 变频器允许旁路运行 即当某个单元发生故障时 系统自动将该单元旁路 并继续运行 允许旁路数即为允许旁路的单元数量 默认值为0 即不允许旁路 系统允许用户设定最多2个单元旁路 四 参数设定子界面 二 控制参数 发电部培训讲稿 高压变频调速系统运行时自动记录的参数包括设定频率 电机转速 输入电流 输出电流 输入电压实际被控状态和操作记录 以上所有运行参数连同记录的时刻一起同时被记录 所有记录的运行参数按文本文件格式存放于嵌入式工控机的硬盘之中 每天作为一个文件 以日期作为文件名 界面中 记录间隔 按钮用于设定参数自动记录的时间间隔 五 运行记录设定子界面 发电部培训讲稿 六 故障信息查询子界面 HARSVERT A系列变频器具有精确的故障定位及查询功能 任何情况下 用户都可以通过故障查询窗口及时获知系统的当前状况及已发生过的历次故障信息 包括故障发生时间 原因及位置 以便采取相应的处理措施 故障查询窗口在系统出现重故障时自动弹出 当前的故障处于闪烁状态 用户还可以用向前或向后的翻页按钮 查询故障的历史记录 故障信息包括各功率单元 整流变压器 电机 控制器 功率柜冷却风机及现场等各个部分的状态 发电部培训讲稿 第四部分变频器的操作及注意事项 发电部培训讲稿 一 操作规程 一 高压变频器操作时序图 操作步骤一 操作人员合220VAC控制电源开关 变频器控制系统上电后自动开始检测 如自检没有发现故障 向主控发出 控制器自检通过 信号 同时变频器自动发出 高压开关合闸允许 信号 操作步骤二 接收到变频器的 高压开关合闸允许 信号后 操作人员作出判断 如果具备上高压电的条件 手动或通过各种控制系统合高压开关 变频器整流逆变部分带高压电 冷却风机开始运行 变频器检测到整流逆变部分带高压电后 延时6秒 时间可设定 自动发出一个 请求运行 命令 操作步骤三 接到变频器的 请求运行 信号后 操作人员根据整套系统设备的状态作出判断 如果具备运行的条件 通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出 运行 命令 变频器从0Hz开始启动 运行过程中变频器根据操作人员的命令改变输出频率 控制电机作变频运行 操作步骤四 需要系统停机时 操作人员通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出 停止 命令 变频器根据设定拖动电机减速运行 直至系统停机 操作步骤五 如果设备长时间不需运行 将高压开关断开 发电部培训讲稿 一 操作规程 二 操作规程 1 本机控制 计算机给定 开环运行 第一步 合上控制柜内控制电源 交流QF41 直流QF42 QF11 QF12温控仪电源 人机界面开关QF45 UPS插座XS1 合上变压器控制柜内风扇电源小开关QF5 QF6 QF7 第二步 将柜门选择开关拨到 本机控制 位置 第三步 进入主界面的功能设定窗口 选定计算机给定 正常启动 开环运行模式 第四步 工界面除 高压不就绪 外如果有其他红色警示 查明原因 逐个排除 第五步 变频器自动给出 高压合闸允许 信号 发电部培训讲稿 一 操作规程 二 操作规程 1 本机控制 计算机给定 开环运行 第六步 合变频器进线高压开关 主界面 高压不就绪 警示消失 变频器给出系统待机指示 第七步 用主界面 启动 按钮启动变频器 第八步 用主界面 加速 减速 或者 设定频率 按钮设定变频器的运行频率 第九步 变频器的实际频率按照加减速时间达到设定的频率值 第十步 用主界面 停车 或者 急停 按钮停车 发电部培训讲稿 一 操作规程 二 操作规程 2 远程控制 模拟给定 开环运行 第一步 合上控制柜内控制电源 交流QF41 直流QF42 QF11 QF12温控仪电源 人机界面开关QF45 UPS插座XS1 第二步 将柜门选择开关拨到 远程控制 位置 第三步 将模拟给定信号接至变频器ST2端子的46 47 第四步 进入主界面的功能设定窗口 选定模拟给定 正常启动 开环运行模式 第五步 按系统实际情况 选定是0 10V模拟电压源给定 还是4 20MA电流源给定 发电部培训讲稿 一 操作规程 2 操作规程 2 远程控制 模拟给定 开环运行 第六步 工控机主界面除 高压不就绪 外如果有其他红色警示 查明原因 逐个排除 第七步 合变频器进线高压开关 变频器给出系统待机指示 第八步 用远程 启动 按钮启动变频器 第九步 用远程模拟信号设定变频器的运行频率 主界面提供模拟给定频率值显示 第十步 变频器的实际频率按照加减速时间达到设定的频率值 第十一步 用远程 停车 或者 急停 按钮停车 发电部培训讲稿 一 操作规程 二 操作规程 2 远程控制 模拟给定 开环运行3 本机控制 计算机给定 闭环运行4 远程控制 模拟给定 闭环运行5 本机控制 模拟给定 开环运行6 远程控制 计算机给定 开环运行7 本机控制 模拟给定 闭环运行8 远程控制 计算机给定 闭环运行9 本机控制 软启动运行10 远程控制 软启动运行 发电部培训讲稿 二 注意事项 一 日常操作 1 变频器为高压危险装置 任何操作人员必须按照操作规程进行操作 2 需要给变频器送电时 必须先送控制电源 变频器自检正常后给出 高压合闸允许 信号后 方可给变频器送高压电 3 需要切断变频器电源时 应先断高压电 再断控制电 4 切断控制电源前 最好从工控机界面先将计算机关闭 防止在程序工作状态时直接切断计算机电源 5 切断控制电源后 要把UPS开关同时关掉 否则UPS过度放电将导致UPS损坏 6 使用液晶屏时 只需用手指轻触即可 严禁使劲敲击或用硬物点击 并严禁任何无关人员任意指点液晶屏 以防产生误操作 发电部培训讲稿 二 注意事项 一 日常操作 7 变频器出现轻故障 比如冷风机故障 控制电源掉电等 时 虽然不会立即停机 但必须及时处理 否则会演变成重故障 导致停机 8 严格保证变频器运行的环境温度不超过40 否则会影响变频器的寿命 运行安全不能保证 9 变频器所有参数在设备交付运行前都已进行合理设置 用户不得随意更改 如果确需要更改 请事先和北京利德华福电气技术有限公司技术工程人员联系 发电部培训讲稿 二 注意事项 二 启动操作 1 如果变频器处于断电状态 启动时应先加上控制电源 2 变频器自检正常后 给出 高压合闸允许 信号 方可给变频器送高压电 3 如果现场高压开关或控制系统没有得到变频器提供的 高压合闸允许 信号 请确认变频器控制电源是否加上 变频器本身是否处于故障状态 4 隔离开关处在变频位置时 用户高压真空开关合闸只相当于给变频器送电 电机并不启动 需要启动电机 还必须给变频器发启动指令 这一点和用户原来的操作习惯有所区别 5 对于风机负载 变频器启动前 风机挡板最好处于关闭位置 并确认电机没有因为其他风机的运行而反转 否则容易引起变频器启动时过流 发电部培训讲稿 二 注意事项 二 启动操作 6 电机需要启动时 如果电机刚停机不久 应确认电机已经完全停转 否则容易引起变频器启动时单元过电压或者变频器过电流 7 现场控制系统只有在得到变频器的 系统待机 信号后 才能给变频器发启动指令 正常启动变频器 8 给变频器的启动指令必须在高压合闸3秒后发出 持续时间应不小于3秒 9 变频器启动后 必须提供合适的转速给定 如果转速给定为0 变频器虽然启动 电机仍然不会转动 发电部培训讲稿 二 注意事项 二 启动操作 10 在闭环运行的情况下 如果给定值不合理 电机也可能运行在非用户期望的状态下 11 电机通过变频器启动 对风机 水泵 电机 开关及电网的冲击都很小 只要满足以上条件 启动次数及时间间隔没有限制 12 工频旁路情况下 要启动电机 直接将高压真空开关合闸即可 发电部培训讲稿 二 注意事项 三 调频操作 1 变频器正常运行时 请将挡板或阀门开度调节到100 以充分减少截流损耗 达到最好的节能效果 2 对于风机或水泵并联运行的工况 要注意负载的平衡情况 调速过程中注意变频器的输出电流不要超过电机电流额定值 3 用自动控制系统的计算机设定电机转速 变频器运行频率 时 按回车键以前 请核实数据的正确性 防止输入过大或过小的异常数据 4 对风机负载 手动调节转速时 减速必须缓慢进行 过快减速容易导致变频器单元过压停机 5 对于水泵负载 注意不要设定过小的频率值 在并联运行情况下 调速水泵速度过低 将影响水泵出水 发电部培训讲稿 二 注意事项 四 停机操作 1 要实现变频器正常停机 必须先给出变频器的停机或急停指令 不能直接分断高压真空开关 运行情况下直接分断高压真空开关 变频器将按电源故障 缺相或欠压 处理 这时必须履行故障处理措施 查明并记录故障原因 排除故障 将变频器复位后方可重新开机 给操作带来不必要的麻烦 2 给变频器发停机或急停指令使电机正常停机后 高压真空开关可以分断 也可以不分断 如果分断 则下次启动前必须重新合闸 3 工频旁路情况下 要想将电机停机 则直接分断高压真空开关即可 发电部培训讲稿 二 注意事项 五 变频器正常倒换 如2A电机变频运行切换到2B电机变频运行 变频器的操作顺序 合2B开关 2B电机工频运行 停变频器 2A电机变频停运 停QF1开关 合2A开关 2A电机工频运行 停2B开关 2B电机工频停运 合QF2开关 启变频器 2B电机变频运行 最后断开2A开关 停止2A电机工频运行 切换工作结束 发电部培训讲稿 第五部分变频器的电气联锁及热控逻辑 发电部培训讲稿 电气联锁 新增变频器输出开关QF1 QF2 为ABB公司的VD4真空开关 具有 运行 试验 检修 三个位置 为防止变频器反充电 变频器输出开关QF1和2A 1A 开关的合闸控制回路互相闭锁 变频器输出开关QF2和2B 1B 开关的合闸控制回路互相闭锁 变频器输出开关QF1和QF2开关的合闸控制回路互相闭锁 QF1分闸允许QF2合闸 QF2分闸允许QF1合闸 防止高压变频器输出侧与6kV电源侧短路 同时在PLC控制逻辑中增加软闭锁 变频器的各项保护功能完善 具有短路 过电压 欠电压 过电流 过载 过热 缺相 CPU出错 通讯故障 瞬停再启动等保护功能 发电部培训讲稿 电气保护 1 过载保护 电机额定电流的120 允许1分钟 超过则保护 2 过流保护 变频器输出电流超过电机额定电流的150 3S保护 额定电流200 在10微秒内保护 3 过压保护 检测每个功率模块的直流母线电压 如果超过额定电压的115 则变频器保护 此保护实际上包括了对电网电压正向波动的保护 4 欠压保护 检测每个功率模块的直流母线电压 如果低于欠压保护定值 则变频器保护 此保护实际上包括了对电网电压负向波动的保护 5 过热保护 包括两重保护 在变频调速系统柜体内设置温度检测 当环境温度超过预先设置的值时 发报警信号 另外 在主要的发热元件 即整流变压器和电力电子功率器件上放置温度检测 一旦超过极限温度 变压器140 功率器件80 则保护 6 缺相保护 缺相保护设置在每个功率模块上 当变频器输入侧掉相系统发出报警信号 并保护 功率模块的保险熔芯熔断缺相时 系统会发出报警信号 同时允许模块旁路运行 7 光纤故障保护 当控制器与功率模块之间的连接光纤出现故障时 会发出报警信号并保护 发电部培训讲稿 热控基本控制策略 1 2A凝泵变频运行故障跳闸联启2B凝泵工频逻辑由变频器PLC实现 2B凝泵变频运行故障跳闸联启2A凝泵工频逻辑由变频器PLC实现 2 凝结水压力下降到1 8MPa 机务暂定 闭锁凝泵转速下降指令 3 当凝泵任一变频运行时 除氧器液位调阀全开 不起调节作用 除氧器水位由变频器调节 4 当凝泵工频运行时 除氧器水位由除氧器液位调阀调节 5 凝泵DCS原来的跳闸逻辑保持不变 新增加凝泵变频器调节除氧器液位逻辑 6 修改凝泵出口母管压力低联启备用泵的定值 具体定值由机务在调试中确定 7 在DCS画面上增加凝泵启动画面 增加相应的操作端 发电部培训讲稿 热控逻辑探讨 1 凝结水压力低联启备用泵的逻辑 运行中凝结水压力随负荷降低而下降 原来的 凝结水压力低联启备用泵 的逻辑有可能将备用泵联启 反而增加了系统的不稳定性 所以将定值降低为 Mpa 逻辑回路不变 同时 凝结水压力报警 保留 为了保证机组的良好备用 机组正常运行期间备用泵的出口电动门处于全开状态 2 由于变频凝泵用改变转速调节使得凝结水压力低 而定速凝泵仍为上水门调整 凝结水压力很高 运行一旦发生变频凝泵跳闸备用定速凝结泵启动后凝结水压力 流量突然增大对除氧器水位造成很大的影响 针对此问题将控制逻辑修改为 当变频泵或者变频泵高压开关事故掉闸 且发出联启定速泵的指令时 程序发出一个具有某函数关系的预置指令加到除氧器上水调门 立即将上水门关至一定位置并且程序投入 自动 进行调节除氧器水位 发电部培训讲稿 热控逻辑探讨 3 运行变频凝泵掉闸备用的定速凝结泵启动后凝结水压力突然升高对凝结水供其它辅助设备影响很大 特别是给水泵密封水 由于给水泵机械密封冷却水压力应高于前置泵入口0 1MPa 针对此问题在给水泵机械密封冷却水调整门上设置给水泵机械密封水压力低禁止关调整门和压力高关调整门的控制逻辑 防止凝结水压力突然升高造成给水泵机械密封冷却水压力过高 同时增加 给水泵机械密封水压力高于1 5MPa或低于0 8MPa 报警 4 变频凝结泵在变频 自动 方式下运行时 上水门可以进行远方手动开大和关小 增加了机组启动 停止和低负荷运行调节的灵活性 增加了 变频器启动故障 报警 同时报警为光子牌报警 光字牌报警定义为 凝结水系统异常 报警包含所有报警 报警详细信息查找DCS 发电部培训讲稿 热控逻辑探讨 5 正常运行时变频凝结泵运行 定速凝结泵投入备用 上水调整门开度控制在80 95 利用变频凝结泵的变频对除氧器水位进行自动调节 低负荷时当凝结水压力低于1 8MPa时闭锁凝泵转速下降指令 确保变频凝结泵和凝结水供给其它辅助设备的安全运行 6 变频凝结水泵切换时 除氧器上水调整门投入 自动 调节除氧器水位 先将运行A变频凝结泵的转速提升至额定转速 启动B凝结泵工频运行 检查运行正常后停止A变频凝结泵 启动A凝泵工频运行 停止B泵工频运行 投入B泵变频运行并将其提至额定转速 停A泵工频运行 正常后调整B变频凝结泵的转速直至上水调整门开大 切除上水调整门的 自动 变频凝结泵投入 自动 进行变频调节 7 机组启动 停止过程中可以将变频凝结泵转速控制某一值 采用上水门调节 不但使除氧器水位稳定而且可以保证其他辅助设备有足够压力的冷却水 如低压旁路减温水 注意低旁减温水压力低于1 4MPA关低旁 疏水扩容器减温喷水 低压缸减温喷水等 发电部培训讲稿 热控逻辑探讨 8 凝结水流量低时 应及时自动开启凝结水再循环调门 防止凝泵气蚀 9 正常运行时尽量保持A泵变频运行 因为我厂是一拖二运行方式 变频器高压侧开关是从6KVA段引接 如果B泵变频运行 6KVA段失压 容易造成两台凝泵均跳闸 发电部培训讲稿 第六部分变频器的日常维护 发电部培训讲稿 一 注意事项 1 在做任何维护和检修工作之前 严格按照操作规程 2 确认无发热元件和不带电之前 千万不要触摸柜内任何部位 3 在检修时 一定要将高压切断并检查所有单元的红灯指示灯完全熄灭才能更换或测量 4 不要使高压电源误接到变频器的输出端 这样会使变频器内部器件发生爆炸 5 不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘 这可能会使功率单元中的开关器件受损 6 变压器进行耐压试验时 需要将所有功率单元同变频器断开 并且将温控仪同测温探头断开 发电部培训讲稿 二 日常检查项目 一 运行中检查是否出现下述异常现象 1 安装环境是否异常 2 电机是否像期待的那样运行 3 冷却系统是否异常 4 是否存在异常振动 异常声音 5 是否出现异常过热 变色 6 在运行中要注意观察变频器输入输出电压电流的情况 可以在运行中测量PT的输出来校正界面显示的输入输出电压的大小 通过示波器完成电流的校正 发电部培训讲稿 高压室的环境温度是否异常 由于变频器安装地点的环境温度冬夏温差很大 应随时注意室内的温度 保持在0 40度之间 二 日常检查项目 二 环境温度 发电部培训讲稿 值班人员或维护人员要定期对变压器进行巡视 检查 记录变压器绕组的温度值 三相温度是否均衡记录运行温度 二 日常检查项目 三 变压器温度 发电部培训讲稿 1 主要观察散热风机是否正常转动 界面应无报警提示 2 环境的冷却装置是