高(低)压风机变频节能改造技术方案汇总.doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除tendency n. 倾向；趋势thoughtful adj. 关切的；体贴的；深思的worldwide adj. 遍及全世界的；世界性的eyebrow n. 眉毛Unit 4rely vi. 依赖；依靠petrol n. 汽油（=gasoline）Catholic adj. 天主教的a great deal 大量n.同伴；伙伴 襄汾县某钢铁集团有限公司高低压风机变频节能改造技术方案编 制： X X X 审 核： 日 期： 2012 年 月 日仅供学习与交流目 录第一章 公司简介2第二章 行业背景分析3第三章 系统方案4一、现场工况分析 4二、设备选型 5三、方案论述 8第四章 节能直接效益分析 13第五章 使用变频器的间接效益 17第六章 现场安装与环境要求 18第七章 CHH100系列变频器简介 23一、英威腾高压变频器原理介绍 23二、高压变频器基本功能 28三、英威腾高压变频技术优势 31四、英威腾变频技术优势 33第八章 CHF100A系列变频器简介36第九章 质量保证及服务承诺 37第一章 公司简介深圳市英威腾电气股份有限公司，立足电气传动、工业控制领域，为全球用户提供专业化产品和服务，2010年在深交所A股上市，股票代码：002334。现设有国内办事处30多个，海外办事处2个，拥有海内外经销合作伙伴上百家，用户遍布全球50多个国家和地区。目前英威腾主要产品有高、中、低压通用及各行业专用变频器、交流伺服系统、制动单元、能量回馈单元等。产品在市政、建材、塑胶、油田、机械、化工、冶金、纺织、印刷、机床、矿山等行业广泛应用。英威腾是国家级高新技术企业，拥有深圳市唯一的“变频器工程技术研究开发中心”。英威腾变频器产品包括低压CHA/CHV/CHE/CHF/各行业专用系列、中压660V/1140V系列、高压CHH（3KV/6KV/10KV）系列等，功率范围涵盖0.48000kW，满足不同行业不同场合的各种变频控制应用需求。成熟矢量控制技术、各行业专用变频控制技术的掌握以及国际领先四象限控制技术的突破使英威腾的发展持续领先，成为中国变频器行业的领导者。高性能交流伺服系统的开发与成功应用标志着英威腾向运动控制领域的拓展与延伸。 英威腾大楼 研发部门 测试部门 生产车间第二章 行业背景分析一、节能改造背景据世界经济统计年鉴和中国统计年鉴公布的数据测算，我国的耗能标准比其他发达国要高出几倍能源。造成这种结果的原因有两个：一是我国的能源消费结构不合理，其中产业的能源消费占78.3%，而发达国家仅占30%40%。二是我国主要工业产品的能耗比世界先进水平高出30%90%。大量的能源消耗既造成了经济上的极大浪费，同时也因严重的环境污染而造成了极大的社会问题。节能减排已成为摆在我国面前亟待解决的实际问题，同时也成为了政府当前的重要工作之一。因此要解决资源战略问题，必须大力开展能源节约与资源综合利用。根据国家有关规划，电机系统节能是国家发改委启动的十大重点节能工程之一。国家发展规划要求，当前应推广变频调速节能技术，即风机、水泵、压缩机等通用机械系统采用变频调速节能措施，工业机械采用交流电动机变频工艺调速技术。二、变频行业介绍以前的变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年来，随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的变频器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高，已经取代了挡板和阀门的调节方式。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及完善的功能，将使变频最终达到高效率的运行目的。 随着变频技术的不断成熟，变频器在各个领域得到了广泛应用。变频器应用上的巨大节能潜力和优良的调速性能，使得它具有强劲的发展动力和广阔的市场空间。目前，变频技术已经成为电力传动领域的热门话题之一，对于大容量风机、水泵、空压机等系统进行变频改造已成为一种趋势，它为使用大功率传动装备的企业和行业带来了很大的节能效益。三、冶金行业能耗介绍冶金行业在我国经济中所处的地位非常重要，且都是规模较大，效益显著，连续、高效式地生产流程性企业。生产过程已经高度的自动化，生产现场有大量的现场设备需要进行控制。冶金行业的电力消耗主要来自于烧结、炼铁、炼钢和轧钢设备中应用的各种电动辅机，包括引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵、煤气鼓风机、烧结风机、高炉风机、轧机、开卷机、卷曲机等。由于钢铁生产流程中大量采用的水泵、鼓风机和除尘风机的常规设计为不停机运行，流量过剩时采用流体循环或放空的耗能方法，节电潜力很大。冶金行业使用变频器的节电效果较为明显，节电率一般在 15%-60%。通常由交流异步电机驱动。这些设备调速范围比较宽，对工艺、环保的影响比较大。早期大部分冶金行业的风机、水泵设备不调速，直接采用工频供电，定速驱动，通过调节风门与阀门来控制风量与给水量，同样把能量都白白地浪费了。如果采用高压变频器进行变频调速，则可以节约大量的电能，给企业带来效益。第三章 系统方案一、现场工况分析1. 负载设备参数烧结风机匹配电机型号YR560-4额定功率1120KW额定电压10KV额定电流77A额定转速1480功率因数0.85数量1用 1 备电费标准048全年运行天数260-300天日运行时间24H风门或阀门开度65%电机实际运行电流65A炉前除尘风机匹配电机型号YR560-4额定功率800KW额定电压10KV额定电流576A额定转速995功率因数0.85数量1用电费标准048全年运行天数4-6个月日运行时间24H风门或阀门开度70%电机实际运行电流45A上料除尘风机匹配电机型号（产地、日期）Y315-4匹配电机型号（产地、日期）132KW额定电流235A额定电压380V运行电流190A风门或阀门开度100%2、负载设备工况分析n 烧结风机项目分析：烧结车间是为炼铁高炉准备铁矿石的前道工序，是炼钢过程中的一个重要组成部分。压碎的铁矿石经过一个高温焙烧炉（1,300到1,500摄氏度），在那里铁矿石形成块状，称为“烧结矿”。烧结鼓风机是烧结生产的主要设备之一。其风压、风量的变化，对烧结生产的影响很大，另外，其电耗一般占整个生产线的l/3左右。因此，合理地控制主引风机的运行状态，对烧结生产的合理控制以及大量降低生产电耗有重要意义。 对于高质量烧结矿的生产过程来说，关键是要控制好焙烧炉内的气流和气压。为适应生产，目前只有靠人工进行改变烧结鼓风机的风门开度来满足烧结生产过程的需要气流和气压，导致烧结矿的质量不稳定。这样就有可能出现大量生料，成品率和工序能耗等指标都难以达到良好的指标。这在过去几乎成了一种统一的模式，存在着很多弊端：n 除尘风机项目分析：在高炉炼铁过程中，不可避免会产生大量烟气、灰尘，也含有相当一部分的有害物质，对这些烟气、灰尘进行处理，为此炼铁工艺设备中必不可少的一种设备就是除尘风机。在高炉炼铁的生产过程中，风机的风量与风压裕度以及在生产过程中绝大部分时间都不是满负荷, 同时由于炼铁过程并不是连续不断的，而是周期性间断的变化，系统所需求的风量也随之变化，导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率大幅度下降。 u 在阀门调节过程中会带来一系列问题： 采用风机定速运行，阀门调整节流损失大、管网损失严重、系统效率低，造成能源的浪费。 这根本无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求。 长期的6085%左右的阀门开度，加速阀门自身磨损，导致阀门控制特性变差。 设备使用寿命短、日常维护量大、维修成本高、造成各种资源的极大浪费。 管网压力过高威胁系统设备密封性能，严重时导致阀门泄漏，不能关严等情况发生。 工频启动时启动电流大，对电网的冲击很大，启动后电机满负荷运行，很难停机，导致设备使用寿命缩短，日常维护量大，维修成本高，且故障率高。鉴于存在以上诸多问题，解决上述问题的重要手段之一是采用变频调速控制技术。利用变频器对风机电机进行变频控制，实现流量压力的变负荷调节。因此，采用变频调速控制改造是非常有价值的。二、设备选型 1、变频器配置根据现场的额定参数和实际运行工况，再结合我公司的CHH100系列高压变频器在其它工程地应用情况，我公司为其改造设备配置如下变频器，其主要地参数如下：项目变频器型号额定功率额定电压额定电流变频器数量拖动方式烧结风机CHH100-1120-101120KW10KV79A1台手动一拖二炉前除尘风机CHH100-0800-10800KW10KV57A1台手动一拖一上料除尘风机CHF100A-132G-4132KW380V240A1台手动一拖一CHF100A-132G-4其它主要辅助器件配置表名称型号规格数量备注变频柜订做1个断路器400A(电流)1个接触器380A(380V或是220V)2个输入电抗器290A(电流) 0.04mH(电感)1个采用其一,建议采用电抗器输入滤波器NFI-2501个输出电抗器290A(电流) 0.008mH(电感)1个采用其一,建议采用电抗器输出滤波器NF0-2501个输入线和输出线150mm（铜芯）若干2、变频器切换方式说明n 烧结风机和炉前除尘风机项目：为了保证设备运行的可靠性，要求在实施变频改造时，保留工频运行回路，即增加工频/变频旁路切换柜，使系统既可切换到工频运行，又可切换到变频运行，变频器偶尔出现故障需要检修时，系统可继续工频运行，不致造成生产中断。我公司提供的CHH100变频器拖动控制方案有几种供用户选择，其分别为手动切换方案、隔离自动切换方案和自动切换方案。 手动、隔离自动、自动切换柜原理图如上图，是典型的切换柜配置。其中QS1、QS2、QS3是手动刀闸开关；K1、K2、K3是真空接触器。u 烧结风机项目根据现场的额定参数和实际运行工况，再结合我公司的CHH100系列高压变频器在其它工程应用情况,本项目CHH100系列变频器配置的切换控制旁路系统建议采用一拖二手动方案，变频与工频能够手动切换，其电气主回路原理如下图所示： 高压变频一拖二手动切换旁路系统图 变频器由用户开关、一拖二手动切换旁路柜、CHH100系列高压变频器、高压电机组成。 一拖二手动切换旁路柜是由六个刀闸QS1、QS2、QS3、QS4 、QS5、QS6组成。 该柜严格按照“五防”联锁要求设计，完全能够保证变频调速系统安全运行。QS3与QS2具备闭锁功能，不能同时闭合；QS6与QS5具备闭锁功能，不能同时闭合；QS1与QS4具备闭锁功能，不能同时闭合；QS2与QS5具备闭锁功能，不能同时闭合。 采用以上主回路方案，可以实现以下几种运行方式：、以变频方式运行电机1时：由QF1、QS1、QS2组成。、以工频方式运行电机2时：由QF1、QS3组成。、以变频方式运行电机1时：由QF2、QS4、QS6组成。、以工频方式运行电机2时：由QF2、QS6组成。该种方案适于现场一用一备的负载，当一台电机出现异常时，另一台电机能够自动启动，确保现场的稳定生产。u 炉前除尘风机项目根据现场的额定参数和实际运行工况，再结合我公司的CHH100系列高压变频器在其它工程应用情况,本项目CHH100系列变频器配置的切换控制旁路系统建议采用一拖一手动方案，变频与工频能够手动切换，其一次系统如下图所示： CHH100系列高压变频一拖一手动切换控制图变频调速系统由用户开关、一拖一手动切换旁路柜、CHH100系列高压变频器、高压电机组成。一拖一手动切换旁路柜是由三个高压隔离开关QS1、QS2、QS3组成。手动旁路柜严格按照“五防”联锁要求设计，变频器输出QS2和旁路高压隔离开关QS3机械闭锁，完全能够保证变频调速系统安全运行。(1) 在变频运行状况下，QS1、QS2闭合，QS3断开。如需切换至工频运行时(故障)，系统先停止变频器输出，断开用户开关, 再由机械操作依次断开QS1、QS2，然后机械操作闭合QS3,使电机切换至工频侧，再合上用户开关,使电机工频运行(软起动)；(2) 在工频旁路运行状况下QS3闭合，QS1、QS2断开。如需手动切换至变频运行时，系统先断开用户开关，由机械操作断开QS3，然后由机械操作依次闭合QS1、QS2，使电机切换至变频侧，再合上用户开关, 可设置变频器自动检测电机运行相位和频率，在没有电流冲击的情况下，电机投入变频运行。n 上料除尘风机项目根据客户现场上料除尘风机配置特作如下变频改造方案： 变频器控制系统示意图 变频调速系统由用户开关、变频柜、CHF100A变频器、电机组成。变频柜是由一个开关（QM）和两个接触器KM1、KM2及相应其它主要辅助器件组成。变频路柜严格按照“五防”联锁要求设计，变频器输出接触器KM1和旁路接触器KM2电气互锁，完全能够保证变频调速系统安全运行。三、方案论述1、变频器控制方式n 烧结风机和炉前除尘风机项目：控制系统采用数字微处理器（DSP）控制，具有就地监控方式和远方监控方式（DCS远程控制），两种功能可以在操作面板设定。在就地监控方式下，通过变频装置上的触摸屏显示速度、电流、电压等参数，可进行就地启动、停止变频装置，调整转速、频率，实时修改配置相关参数，就地控制窗口采用中文操作界面，功能设定、参数设定等均采用中文。CHH系列高压变频调速系统标配有丰富的I/O端口：3路模拟量输入、4路模拟量输出、16路开关量输入、8路继电器输出、1路高速脉冲输入、1路高速脉冲输出；并且所有的I/O端口都是可编程端子。用户可以方便的使用这些端口搭建自己的应用系统，同时也保证系统具有良好的可扩充性。可以通过硬接线方式与DCS接口，也可以通过RS485通讯接口与DCS进行通讯。直接在DCS对变频调速系统进行监控。具体在详细设计阶段根据用户要求确定。以下给出一般常规采用远程控制箱进行控制方案，仅供用户参考， 具体的控制方式根据实际情况协商确定。详情见下:通过变频器的手动切换旁路柜进行手动切换拖动相应负载,采用现场远程操作箱平台进行变频器起停启动、停止、调整电机转速。直接在远程监控室上安装操作箱，该方案改造方便，不需要改动DCS系统，只需要将原来采用节流控制的阀门全打开，通过操作箱平台进行调整电机转速来控制该流量。 远程控制箱材料明细表编号名称规格数量备注1箱体待定1PCS2频率数字显示器ZN-D48（频率）1 PCS可按用户配置波形显示表。3电流数字显示器ZN-D48（电流）1 PCS4指示灯AD37-DS6 PCS5转换开关LW39B-16D1 PCS6急停按钮LA37-E1S5411 PCS7按钮LA37-E1A112 PCS8接线端子排25P以上1 PCS注:1、内部不需要连接线,要进出线孔,器件材料可不按照上图要求型号选择.但要达到该功能，在箱里加多接线端子排。备置十几米的内部连接线。2、CHH100系列高压变频器输入电流谐波小于2%，输入电压谐波小于3%，输出电流谐波小于3%，输出电压谐波小于2%，符合IEEE 519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。建议不需要安装谐波检测仪，如用户需要，则另外增加成本配置。 控制线路配置图n 上料除尘风机项目1）上料除尘风机上装设变频系统（如上图）。2）设置远程控制和就地控制两种方式。3）并且所有的I/O端口都是可编程端子，用户可以方便的使用这些端口搭建自己的应用系统，同时也保证系统具有良好的可扩充性。具体在详细设计阶段根据用户要求确定。4）可以通过硬接线方式与DCS接口，也可以通过RS484通讯接口与DCS进行MODBUS通讯协议控制通讯，采用现场DCS系统平台进行变频器起停启动、停止、调整电机转速。该方案需要改动DCS系统。不同用户的DCS系统各有差异，采用DCS控制需要用户自己修改增加该控制，我司只能提供I/O硬接线端口。具体用户接口将在技术协议或详细设计阶段根据用户要求确定。5）保留原工频系统及其联动方式，且和变频器系统互为备用。 标准接线控制配置图2、变频器频率控制方式我方提供的CHH100变频器具有两种控制电机转速、频率调整方式：(1）手动调节：（变频器开环运行）值班电工根据风机运行情况判断, 通过远程控制系统（DCS或控制箱）或就地触摸屏手动调节频率给定信号, 从而达到满足风机需要的流量和压力要求。 (2）自动调节：（变频器闭环运行）由于变频器本身具有PID功能，需要用户将现场监控信号转换成数字信号（420mA）传给变频器，通过与用户设定需要值比较，在变频器内部的微电脑智能系统自动调节输出频率。在不同条件下，系统自动调节风量大小，使变频器调节在需要设定值范围内，达到最佳的节能效果。根据冶炼行业一般现场控制工况，再结合我公司的CHH100系列高压变频器在其它工程应用情况,建议在正常工作情况下，变频调速系统采用开环控制，由人工根据现场情况，通过后台DCS控制系统或远程控制箱给出电动机应采取的转速，并作为速度给定输入给变频器，由变频器带动电动机跟踪此转速。另外，变频器柜配置了控制操作盘，可以在本地对变频器的运行情况进行监控，控制变频器启停，直接输入给变频器速度给定值（一般用于设备调试、检修）。第四章 节能直接效益分析一、负载特性说明负载特性是指电力拖动负载的转矩与转速之间的关系，也叫负载转矩特性。电动机节电，特别是调速节电，与负载特性的关系极为密切，除要了解电动机的运行特性之外，还要掌握被拖动工作机械的负载转矩随转速变化的特性。典型的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性、风机泵类负载特性三种，见如下表。电力拖动典型负载特性表转矩特性恒转矩特性恒功率特性风机泵类特性负载特性M=恒定值PnMPnP=恒定值M1/nMn2Pn3轴功率与转速关系轴功率与转速成正比轴功率与转速无关轴功率与转速的三次方成正比典型负载起重机，压廷机，机床平移刀架等金属切削机床，恒张力卷取机等风扇，风机，液泵，油泵二、风机和泵类拖动调速的节电效果阀门（挡板）调节法主要通过调节管道进口或出口的开度来调节流量，实际是通过改变管道的阻力来改变的流量。阀门（挡板）调节时，管阻特性随着阀门开度的变化而变化，而电机恒速运行，因此扬程特性并不改变。如下图所示，当流量从QA下降到QB时，稳定工作点由A点移到B点，供水功率PA与0EBF区域的面积成正比。变频（转速）调节法是通过改变风机水泵转速来改变的流量。管道一般处于全开状态，如果风机水泵转速改变，则全扬程也改变。采用转速调节法时，扬程随着转速改变而改变，但管阻特性则保持不变。如下图所示，当流量从QA下降到QB时稳定工作点由A点移到C点，供水功率PB与0ECH区域的面积成正比。 从下图可看出，采用转速调节法比采用阀门调节法节约的功率 P与HCBF区域的面积成正比。由风机水泵特性得知，轴功率P与流量Q，风压(扬程)H的关系为： 当电动机的转速由n1变化到n2时， Q、 H、 P与转速的关系如下: (1) (2)= (3)可见风量Q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。由上述推导可以知道，采用转速调节法的节能效果很明显。随着变频调速技术不断成熟，风机水泵采用变频器来控制其转速。由电机转速公式：n=60f/p，其中，n为电机同步转速，f为供电频率，p为电机极对数，可知电机供电频率f与转速成正比。这样，采用变频器调速时，变频器的输出频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的n次方（n=1,2,3）比例关系。三变频改造节能预计计算公式：1、 预计改造前工频运行功率计算公式或 = 用电量相应时间其中：工频运行电机电压，kV； 工频运行电机电流，A；工频运行功率，； 工频运行功率因数; 2、预计改造后变频运行功率计算公式：=MAX（；）1 其中：变频运行功率 额定轴功率 工频运行流量 额定流量 要求阀门出口后压力 额定压力 1变频装置效率 MAX表示取二者之大3、预计系统节电率计算公式： 改造前工频运行功率改造后变频运行功率系统节电率= 100% 改造前工频运行功率注释： 1、以上节电收益计算为理论计算，结算时以现场测试的真实数据为准。二、变频改造节能预计计算1、预计改造前工频运行的运行功率n 烧结风机10KV65A1.7320.85（经验值） =956.93Kwn 炉前除尘风机10KV45A1.7320.85（经验值） =662.49kW2、预计改造后变频运行的运行功率n 烧结风机从已知烧结风机正常运行时阀门开度在65%左右，额定电流77A, 运行电流65A， 因此根据离心风机阀门开度经验统计表查知风机的实际的流量约为额定流量（）的87%左右; 再根据配套电机的运行负载率为85%，综合流体力学原理、风机的运行特性和电机运行电流等数据分析,得出风机的实际的流量约为额定流量（）的86%左右;则变频器需要运行的功率为：=（）1=1120（86%）96%=742.06KW注: 1变频效率可以保守取96%； n 炉前除尘风机从已知炉前除尘风机正常运行时阀门开度在70%左右，额定电流576A, 运行电流45A，因此根据离心风机阀门开度经验统计表查知风机的实际的流量约为额定流量（）的89%左右; 再根据配套电机的运行负载率为78%，综合流体力学原理、生产工艺、风机的运行特性和电机运行电流等数据分析,得出风机的实际的流量约为额定流量（）的84%左右;则变频器需要运行的功率为：=（）1=800（84%）96% =493.92KW注: 1变频效率可以保守取96%； 3、预计改造后节电率n 烧结风机100%=(956.93-742.06) 956.93100%22.45%n 炉前除尘风机0.9100%=(662.49-493.92) 662.49100%25.44%注释： 1、根据已知数据做出以上电耗及节电的数据仅供预算参考，以上节电收益计算为理论计算，结算时以现场测试的真实数据为准。2、以上节能效益计算均是基于厂家提供的数据进行的理论计算，如果厂家提供的数据与实际运行工况的偏差，最终节电会有一定的偏差。三、节电数据考核计算方法装变频器前事先就该台电机安装一个电度表和累时器，运行1015天后把电度表和累时器的数字抄下来，则可算出该台电机每小时平均电耗即工频电耗=待十天后安装变频器，用同一电度表计量，半月或一个月结算节电费时则可计算出该电机变频运行电耗=从以上计算可得出该台电机每小时可节电=工频电耗变频电耗本月节约电度数=(工频电耗变频电耗)本月变频器运行时间。第五章 使用变频器的间接效益变频器改造后，对整个控制工艺有较大改善，对生产成本也有一定的降低，综合考虑，变频改造具有以下几方面的优点：（1）网侧功率因数提高原电机直接由工频驱动时，满载时功率因数为0.81左右，实际运行功率因数远低于0.8。采用变频调速系统后，电源侧的功率因数可提高到0.9以上，无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率，满足电网要求，可进一步节约上游设备的运行费用。（2）设备运行与维护费用下降采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现节能，在负荷率较低时，电机、风机转速也降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期可加长，设备运行寿命延长；并且变频改造后阀门开度可达100，运行中不承受压力，可显著减少阀门的维护量。变频器运行中，只需定期对变频器除尘，不用停机，保证了生产的连续性。随着生产的需要，调节风机的转速，进而调节风机流量、压力既满足生产工艺的要求，工作强度又大大降低。采用变频技术调速后，减少了机械磨损，维护工作量降低，检修费用下降。（3）用变频调速装置后，可对电机实现软启动，启动时电流不超过电机额定电流的1.2倍，对电网无任何冲击，电机使用寿命延长。在整个运行范围内，电机可保证运行平稳，损耗减小，温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小，无任何异常振动和噪音。（4）与原来旧系统相比较，变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能，更完善地保护了电机。（5）操作简单，运行方便。可通过计算机远程给定等参数，实现智能调节。（6）适应电网电压波动能力强，电压工作范围宽，电网电压在-10%+10%之间波动时，系统均可正常运行。第六章 现场安装与环境要求一、 变频器的外型尺寸1、高压尺寸CHH高压变频调速系统整体结构上由移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成，实际使用时还可按用户要求配套手动切换柜、隔离自动切换柜和自动切换柜等三种。 高压变频器外形结构示意图说明：（1）、以上只是变频器外形示意图，不同容量柜体和冷却风扇数量有差异，以工程图纸为准。 （2）、手动切换柜、隔离自动切换柜和自动切换柜为选配部分，根据不同项目要求，配置有所不同。CHH100系列变频器尺寸参数表序号变频器型号变频器外形尺寸W3HD（mm）手动旁路柜W11D（mm）自动旁路柜W2（mm）带隔离自动旁路柜W5（mm）1CHH100-0800-1044002690120010001200（一拖一）-2CHH100-1120-1046002690120020001200（一拖二）-说明：变频器标配部分(控制柜+控制柜+变压器柜)的外形尺寸+旁路柜配置可选配部分的外形尺寸。若用户不需旁路柜，外形尺寸作相应调整即可。例如：变频调速装置采用手动切换柜时的尺寸: (4400mm +1000mm)1200mm2690m2、低压尺寸功率（kW）A（mm）B（mm）H（mm）W（mm）D（mm）安装孔径（mm）备注安装尺寸外形尺寸1321852701233127549039113无底座1490490391有底座二、安装的一般要求（1）安装环境为了保证调速装置能长期稳定和可靠地运行，乙方对调速装置的安装环境作如下要求，甲方应相应满足： 变频器启动时，要求环境温度大于-10，无结露，最高环境温度40，温度变化应不大于5/h。如果环境温度超过允许值，甲方应考虑为其配备相应的空调设备。一般情况下， CHH系列高压变频调速系统的效率在96%以上，4%的损耗基本转化为热能，因此需要考虑高压变频调速系统的散热问题。如果高压变频调速系统的安装环境狭窄，造成周围环境温度高，建议用户可以安装集中排风通道，每200kW的变频器容量的通风道排风量1M3/s将热空气经过离心风机，直接通过风道引致室外，采用空调制冷时，每200kW的容量空调的配置4匹。希望将调速装置周围的环境温度控制在25左右。 环境湿度要求小于95%（20），相对湿度的变化率每小时不超过5%，同时避免结露，否则甲方应为其安装除湿设备； 不能将调速装置安装在有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等空气污染的环境里，要求为调速装置提供经过良好装修的专用房间。 安装现场的污秽等级不能大于级，现场电磁环境需满足以下国标中的规定（电磁兼容试验和测量技术）：GB/T 17626.2-1998；GB/T 17626.4-1998；GB/T 17626.5-1998；GB/T 17626.6-1998；GB/T 17626.8-1998。 要求变频器室及上级配电系统有良好的防雷措施，避免雷击的损坏。 如果安装变频器的房间需要采暖，应采用电暖气采暖设备，请勿采用水暖气，以免因暖气漏水而带来变频器故障。（2）调速系统安装地基的要求CHH系列高压变频调速系统的柜体必须竖直安装在混凝土浇注平整槽钢地基架上，要求表面整体平整。地基必须是不可燃材料，光滑无磨损表面、防潮并能够承受变频调速系统的重量。电缆管道必须是不可燃材料，无磨损表面、防潮、防尘并有防止动物进入的措施。（3）柜体的安装高压变频调速系统由3个以上柜体组成（视功率大小、布置方式而定）。要求并排安装在地基槽钢上。各柜体组装连接定位找平后，直接焊接在地基槽钢上，柜内和柜间的连接线应在乙方专业人员指导下完成。有些情况下功率单元采用单独包装运输，到达目的地后在乙方专业人员指导下装入功率单元柜内。（4）柜体摆放间距的要求变频调速系统的柜体尺寸、外形尺寸和底板安装图请参看工程技术资料的有关图纸。所有的柜体都应该按图安装，在外围应留有充足的空间间距，以保证空气流动和最大的门摆动、以及维护所需的空间。提供进入安装基础的通道（过道间距等）和确保提供运输变频调速系统的辅助设备的空间。高压变频器安装要求示意图（正视图，单位：mm） 高压变频器安装要求示意图（正视图，单位：mm）如上图，下表是柜体对于周围通道宽度的基本要求：高压变频调速系统周围通道最小宽度布置方式维护通道操作通道双列布置1m2.0m单列布置1m1.5m三、安装的电气要求1） 变频装置柜体（控制柜、单元柜、变压器柜、若有旁路柜则包含在内）安装在一起。供方负责变频装置盘柜间的所有电缆提供、电缆敷设及接线。调速装置到现场设备（高压开关、电机、各种仪表）之间的电缆以及调速装置到供方提供的操作箱、操作台、开关柜（包括FC柜）之间所有电缆的选型、提供、敷设及接线由用户方负责。2） 由用户方提供两路AC 220V10%的专线控制电源，容量不小于3KVA。（标准是两路控制电源，根据现场情况可以一路控制电源）。3） 用户方负责输入和输出的高压电缆在安装前的耐压测试；4） 输入和输出电缆必须分开配线，防止绝缘损坏造成危险；5） 现场到调速装置的信号线，应该与强电电缆分开布线，信号线采用屏蔽线，屏蔽线采用单端可靠接地；6） 要一直保证调速装置柜体的可靠连接厂房大地，保证人员安全。7） 用户方为调速装置埋设专用控制接地极，要求接地电阻不大于4。8） 干式整流变压器及柜内其它高压元件在出厂前均通过完整的测试，保证出厂产品的可靠性。设备到现场后，用户应遵照国家相关标准对产品进行入厂试验（绝缘测试、耐压测试），涉及到的费用问题应由用户方承担。四、变频调速系统安装为确保变频器安装质量及安装调试周期，在变频设备安装之前，用户方应该根据现场情况做好以下准备工作：1） 现场变频器安装基础及场地就绪，达到本协议规定要求； 2） 现场高压电缆准备就绪并敷设到位，电缆头加工和耐压试验人员可以随时待命；3） 现场控制和信号电缆铺设到位； 4） 高压开关改造完毕，具备送电条件； 5） 电机及其基础没有问题，具备运转条件； 6） 风机机械设备及其基础没有问题，具备运转条件；7） 挡板等辅助机械及其基础没有问题，具备运转条件；五、安装调试1） 用户方现场具备上述条件后，供方再与用户方确认技术服务日期，然后供方派业务经验丰富的技术服务工程师作为代表到最终用户使用现场进行安装调试工作。2） 供方代表与用户方授权代表一起进行合同商品的供货清点，清点依据为合同规定的供货范围和随货装箱单。清点无误后，用户方需在供方提供的设备交接清单上签字确认。3） 用户方负责对所供设备安装，供方代表负责指导。4） 供方负责变频设备的调试工作，用户方协助完成。5） 供方负责对用户方操作人员进行现场培训使之能够独立操作变频器。6） 交货时提供正式设计图纸两份、外围端子接线图、供货清单、使用说明书等资料（纸制文件一式两份/套），操作说明书等上述文件的文字材料均采用简体中文；第七章 CHH100系列变频器简介一、高压变频器介绍 我方自2002年成立以来，已具有八年的生产变频器设备及备品配件或类似设备的生产经验，公司已于2006年1月通过IS09001质量保证体系认证。变频装置采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性，不需加输出滤波器，就可以驱动普通的三相电机，不需要更换电机。变频装置内部通讯应采用光纤连接，以提高通讯速率和抗干扰能力。1、基本原理我方配置高压变频调速系统采用多重化移相多单元串联正弦脉宽调制(SPWM)叠压技术,本变频器是直接“高-高”式, 功率模块为交-直-交型电压源变频调速器。高压变频器是由多个串联而成，通过将多个低压功率模块的输出叠加起来得到高压输出。以10kV为例，高压变频器的原理结构如下图所示。电网送来的三相10KV交流电，经移相变压器，由其副边每相的二次线圈电压逐个移动相位角相7.5，供电给8个功率单元，三相共24个功率单元，每个功率单元的额定电压为690V，相邻功率单元的输出联接起来，使得变频器的额定相电压为5520V，线电压为10KV,可输出高压正弦波给感应电动机,在变频器运行过程中对电动机的绝缘没有影响，变频器的输出电压和输出电流均为正弦波形，变频装置对输出电缆的长度没有任何要求，能直接拖带普通高压异步电机，并且彻底消除谐波引起的电机发热现象。变频器系统示意图2、型号说明 CHH系列变频器产品型号定义3、高压变频器外形构造高压变频器柜体结构系高压户内金属开关柜,该机柜防护等级标准是IP20，柜体结构符合国家与国际标准的技术标准要求，经国家电控配电设备质量监督检验中心检测，完全满足现场使用要求。柜体外壳及间隔板采用敷铝锌及冷轧钢板并经特殊的涂敷处理，具有极强的抗静电、抗腐蚀、抗氧化能力。柜体表面着色为电气灰。电气柜体柜门闭合处均装置有密封胶垫，进风口处装置有防尘隔栅，能有效地阻止粉尘的进入，影响设备的性能。4、系统的组成CHH高压变频调速系统整体结构上由移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成，实际使用时还可按用户要求配套手动切换柜、隔离自动切换柜和自动切换柜。变频器外形示意图注：虚线内为选配部分，根据不同项目要求，配置有所不同。（1）、移相变压器柜柜内装置有移相变压器，移相变压器采用干式结构，绝缘等级为H级，采用移相延边三角形接法，减小了高压变频器调速系统的电源网侧谐波。移相变压器基础通过螺栓与柜体的承重构架相连。移相变压器柜的输入是三相高压电（经过切换柜）。移相变压器柜的输出是经过延边三角形整形后的互成一定电角度的三相低压信号，分别接到每一相的功率单元的输入端。移相变压器柜可以实时监控移相变压器各相的温度，并提供温度过热告警、故障保护功能。系统默认配置为当移相变压器温度超过130时，系统告警但是不停机；当温度超过150时，系统跳过温故障保护，并自由停机。（2）、功率单元柜功率单元柜用于放置功率单元，主控柜通过光纤通讯来控制各个功率单元的动作。功率单元采用横向、纵向混合串联方式布置，单元采用配电柜用抽屉导轨安装到单元柜，单元在后端固定；单元输入电缆布置在柜体后面或者功率单元底下风道内。功率单元柜的输入是移相变压器的输出；每相的功率单元的输出信号前后串连起来，形成三相的电压输出，接到切换柜，用于控制电机的运行。根据功率单元的容量大小不同，功率单元的输入三相电分别从功率单元柜的前门或后门进行接线；三相功率单元的输出使用高压硅橡胶电缆连接，把靠近移相变压器柜的那一侧的连接终点通过电缆接入切换柜；在靠近主控柜的那一侧把三相的起点使用高压硅橡胶电缆环接起来，形成星形连接的中点。功率单元在发生故障时可选择手动旁路或自动旁路。旁路方式有两种，一种是利用功率单元内部模块旁路，另一种是利用外部接触器旁路（如图下所示），利用外部接触器旁路更可靠，外部旁路套件可选为了保证变频器和现场设备的正常运行，CHH100系列变频装置的功率单元旁路采用全新功率单元旁路策略，分为内部旁路（IGBT）旁路和外部接触器旁路， 如下图所示，在功率单元故障时，可以通过功能码进行设置，可以通过功率单元逆变电路中IGBT（V1、V2、V3、V4）实现旁路，也可以能过功率单元输出端接触器（K）实现旁路。功率单元旁路示意图功率单元模块旁路功能, 是我公司专门为其设计了一套功率单元旁路控制系统，一旦功率单元故障，不管故障多么严重，可在10ms内旁路故障模块，变频器并可长期运行，等适当时候停机处理。在现场应用过程中，根据现场情况，可以选择手动或自动旁路方式，在现场功率单元有异常时，并同时触发功率单元将其旁路，不需重新启动，不影响整个系统的正常工作，旁路系统均能正确安全的旁路。 高压变频器功率单元设计有一级单元的冗余量，单元旁路后，系统自动检测输出电压，由于具有AVR功能可以自动调节输出PWM信号的占空比，将自动提高工作单元的输出电压，保证不影响系统的继续运行。（3）、控制柜控制柜是整个变频调速系统的大脑。其采用独立的UPS电源供电。UPS有两路电源输入（主、备用电源），当主用电源无效时，系统自动切换到备用电源。当UPS坏掉但是主备用电源的一路有效时，控制柜由主备用电源供电。当UPS或者主备用电源的一路出故障时，系统会告警。这样保证系统可以用于最恶劣的电源环境。控制柜的输入信号有：切换柜的接触器（或刀闸）状态信号（根据配置）、输入、输出电压、电流检测信号、各个功率单元的反馈信号、以及用户通过人机界面的操作等。控制柜的输出信号有：功率单元的控制信号（光纤），风扇的控制信号，切换柜的接触器控制信号。触摸屏、键盘等人机接口都是安装在控制柜上。开放给用户使用的可编程端子，也是安装在控制柜上。（4）、切换柜高压输入、输出部分用户可以选择配置旁路柜或进线柜。如果需要选择工变频切换等功能，则可以选择旁路柜；如果不需要则可以配置进线柜。旁路提供了工频变频转换的功能，内部装有输入电压、电流互感器，用于把实际的输入电压、电流信息提供给控制控制系统。旁路柜严格按照“五防”联锁要求设计，变频输出开关和工频开关互锁，完全能够保证变频器安全运行。现场根据工艺的要求及用户的需要可以选择不同的切换开关。（5）、技术参数 项 目技术规范输入电压10 +10%，-15%输入频率50/60Hz10%每相功率单元数10kV：8个； 输入功率因数97%（变频器满载时）系统效率96%（变频器满载时）输出频率0120Hz（连续可调）输出电压0额定输出电压过载能力变频器过载：120%额定电流60S； 电机过流保护： 150额定电流立即保护控制界面触摸屏、键盘加/减速时间0.13600s可设置控制特性V/F控制，多种V/F曲线可以选择高/低压隔离方式高低压之间通过光纤隔离通讯RS485物理端口，支持Modbus标准通讯协议开关量输入16路数字量输入开关量输出8路继电器输出模拟量输入3路模拟量输入端子AI1、AI