丰泰发电引风机电机变频改造项目设计方案

1、泰机改目方力技中年目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc162514935 1.概述述 PAGEREF _Toc162514935 h 1 HYPERLINK l _Toc162514936 2.系统统改造方方案 PAGEREF _Toc162514936 h 1 HYPERLINK l _Toc162514937 2.1.主回路路方案 PAGEREF _Toc162514937 h 1 HYPERLINK l _Toc162514938 2.2.变频器器运行方方案 PAGEREF _Toc162514938 h 1 HYPERLINK l _Toc162514

2、939 2.2.11.变频器器正常工工况 PAGEREF _Toc162514939 h 1 HYPERLINK l _Toc162514940 2.2.22.变频器器异常工工况 PAGEREF _Toc162514940 h 2 HYPERLINK l _Toc162514941 2.2.33.变频器器基本性性能简介介 PAGEREF _Toc162514941 h 2 HYPERLINK l _Toc162514942 2.2.44.变频器器控制接接口(可按用用户要求求扩展) PAGEREF _Toc162514942 h 3 HYPERLINK l _Toc162514943 2.2.5

3、5.变频器器结构 PAGEREF _Toc162514943 h 4 HYPERLINK l _Toc162514944 2.2.66.变频器器的保护护 PAGEREF _Toc162514944 h 4 HYPERLINK l _Toc162514945 3.施工工方案 PAGEREF _Toc162514945 h 4 HYPERLINK l _Toc162514946 3.1.变频器器的安放放 PAGEREF _Toc162514946 h 4 HYPERLINK l _Toc162514947 3.2.变频器器进线方方式 PAGEREF _Toc162514947 h 9 HYPERL

4、INK l _Toc162514948 3.3.暖通设设计方案案 PAGEREF _Toc162514948 h 9 HYPERLINK l _Toc162514949 3.4.变频器器内部安安装接线线及端子子排出线线图 PAGEREF _Toc162514949 h 10 HYPERLINK l _Toc162514950 3.4.11.变频器器内部的的电气接接线 PAGEREF _Toc162514950 h 10 HYPERLINK l _Toc162514951 3.5.变频器器进机组组DCSS信号（供供参考） PAGEREF _Toc162514951 h 13 HYPERLINK

5、l _Toc162514952 3.6.变频器器输入输输出接口口说明 PAGEREF _Toc162514952 h 14 HYPERLINK l _Toc162514953 3.6.11.高压接接口 PAGEREF _Toc162514953 h 14 HYPERLINK l _Toc162514954 3.6.22.低压控控制接口口 PAGEREF _Toc162514954 h 14 HYPERLINK l _Toc162514955 3.7.电源要要求、接接地要求求 PAGEREF _Toc162514955 h 15 HYPERLINK l _Toc162514956 3.7.11.

6、电源要要求 PAGEREF _Toc162514956 h 15 HYPERLINK l _Toc162514957 3.7.22.接地要要求 PAGEREF _Toc162514957 h 15 HYPERLINK l _Toc162514958 3.8.变频控控制方案案 PAGEREF _Toc162514958 h 15 HYPERLINK l _Toc162514959 3.9.施工方方案计划划 PAGEREF _Toc162514959 h 16 HYPERLINK l _Toc162514960 3.10.施工材材料表 PAGEREF _Toc162514960 h 16概述利用变

7、频器器驱动异异步电机机所构成成的调速速系统，对对于节能能越来越越发挥着着巨大的的作用，利利用变频频器实现现调速运运行，是是变频器器应用的的最重要要的一个个领域，尤尤其是风风机、水水泵等机机械运行行的节能能效果最最为明显显。由于于变频器器可以方方便的实实现软起起动，因因而可以以有效地地减少电电动机启启停时对对电网的的冲击，改改善电源源容量裕裕度。系统改造方方案对于内蒙古古丰泰发发电有限限公司引引风机电电机变频频装置，北北京天福福力高科科技中心心根据招招标书要要求提供供西门子子罗宾康康品牌完完美无谐谐波系列列(Peerfeect_Harrmonny)高高压变频频器。该该系列变变频采用用若干个个低压

8、PPWM变变频功率率单元串串联的方方式实现现直接高高压输出出。该变频器具具有对电电网谐波波污染极极小，输输入功率率因数高高，输出出波形质质量好，不不存在谐谐波引起起的电机机附加发发热、转转矩脉动动、噪音音、dvv/dtt及共模模电压等等问题的的特性，不不必加输输出滤波波器，就就可以使使用普通通的异步步电机，包包括国产产电机。主回路方案案如图一：KK1、KK2、KK3组成成旁路刀刀闸柜； K22与K33互锁，KK2闭合合，K33断开，电电机变频频运行；K2断断开，KK3闭合合，电机机工频运运行。变频器运行行方案变频器正常常工况此时，变频频器满足足运行条条件，可可以变频频运行电电机，操操作如下下：

9、断开旁路柜柜的旁路路刀闸KK3；闭合变频器器进线刀刀闸K11与出线线刀闸KK2；闭合6KVV高压开开关；启动变频器器，此时时变频器器输出00500Hz、0060000VV可调的的电压，实实现变频频驱动电电机以达达到调节节风量的的目的。图图一主回回路方案案图变频器异常常工况此时，变频频器不满满足运行行条件，为为确保系系统持续续运行，应应工频运运行电机机。操作如下：断开变频器器进线刀刀闸K11与出线线刀闸KK3（使使变频器器退出系系统）；闭合旁路柜柜的旁路路刀闸KK2；闭合6KVV高压开开关；此时6KVV电网直直接驱动动电机，电电机工频频运行。变频器基本本性能简简介变频器为高高-高结结构，66KV

10、直直接输出出，不需需输出升升压变压压器，输输出为单单元串联联移相式式PWMM方式，输输出相电电压至少少为133电平，线线电压至至少为225电平平；系统一体化化设计，包包括输入入干式隔隔离变压压器，变变频器等等所有部部件及内内部连线线，用户户只须连连接高压压输入、高高压输出出、低压压控制电电源和控控制信号号线即可可。整套套系统在在出厂前前进行整整体测试试。；36脉冲整整流输入入符合并并优于IIEEEE519919992及及GB/T1445199933标准对对电压失失真和电电流失真真最严格格的要求求；在201100%的负载载变化情情况内达达到或超超过0.95的的功率因因数(无无需功率率因数补补偿装

11、置置)无需滤波器器变频器器就可输输出正弦弦输出电电流和电电压波形形，对电电机没有有特殊的的要求，可可以使用用普通异异步电机机，电机机不必降降额使用用。具有有软起动动功能，没没有电机机启动冲冲击引起起的电网网电压下下跌，可可确保电电机安全全、长期期运行；变频装置输输出波形形不会引引起电机机的谐振振，转矩矩脉动小小于0.1%。可可避免风风机喘振振现象。变变频器有有共振点点频率跳跳跃功能能；变频装置对对输出电电缆长度度无任何何要求，电电机不会会受到共共模电压压和dvv/dtt的影响响；变频器可在在输出不不带电机机的情况况下进行行空载调调试，也也可在没没有6KKV高压压情况下下用低压压电进行行空载调调

12、试；控制采用无无速度传传感器矢矢量控制制，起动动转矩可可达1550%；变频器对电电网电压压波动有有极强的的适应能能力，电电压下降降45%仍可降降额运行行；变频器效率率为988.5%；控制系统采采用全数数字微机机控制，有有自诊断断功能；电机参数自自动检测测、控制制系统参参数自动动优化；变频器功率率单元和和主控系系统通讯讯采用光光纤连接接，具有有很高的的通信速速率和抗抗干扰能能力，安安全性好好；带中心点漂漂移的功功率单元元旁路技技术（选选件），当当一个单单元出现现故障时时，仍能能保证正正常输出出能力，不不会影响响系统运运行；控制系统具具有在线线检测变变频器输输入电压压、电流流、输入入有功功功率、无

13、无功功率率、输入入功率因因素、累累计用电电量、输输出电压压、电流流、功率率、频率率、电机机转速等等；频率精度：0.55%(所所有因素素下)；过载能力为为1200%，11minn，满足足泵类和和风机类类负荷要要求；调速范围：0-1100%连续可可调；加/减速时时间0.1-33600 秒 (根据负负载情况况可设定定)；输出频率00-1220HZZ(根据据电机情情况可设设定)；环境温度为为-155+40C，95%相对湿湿度，海海拔10000米米以下；变频器抗地地震能力力为7级级，振动动0.55G；临界速度可可跳过(共3组，可可任意设设定)；用户可调的的数字表表，可显显示速度度，电流流，电压压，功率率

14、，用电电度数等等；变频器控制制接口(可按用用户要求求扩展)2路4220mAA或010VV模拟量量输入 ；4路4220mAA模拟量量输出或或0110V用用以输出出电机电电压，电电流和频频率等指指示信号号(可程程序修改改)；5点开关量量无源输输入：自自动起动动/停止止，手动动起动/停止，紧紧停，复复位等；7点开关量量无源输输出：变变频器就就绪，运运行，故故障等 (容量量2200VACC/5AA)；变频器带有有MODDBUSS4855通讯接接口和以以太网接接口，可可以将功功率因素素、输出出频率、输输出电压压等参数数通过通通讯接口口传送至至PLCC或DCCS；变频器结构构变频器的功功率单元元为模块块化

15、设计计，可以以从机架架上抽出出，移动动和更换换，所有有单元可可以互换换，更换换单元不不须专用用工具，更更换一个个单元的的时间一一般小于于10分分钟；逆变器侧采采用高开开关频率率的IGGBT器器件，保保证良好好的输出出波形；输入侧的隔隔离变压压器能保保护电机机不受共共模电压压的影响响；整个变频系系统采用用空冷；变频系统正正面开门门，可靠靠墙布置置；变频器的保保护变频装置有有过电压压，过电电流，欠欠电压，缺缺相，变变频器过过载，变变频器过过热，电电机过载载，输出出接地，输输出短路路等保护护功能；变频装置有有隔离变变压器的的各种保保护；变频器带转转速跟踪踪再起动动功能；施工方案变频器的安安放由于风机

16、房房内空间间开扩，环环境相对对较好，为为了减少少投资，经经过现场场勘察，在在不妨碍碍风机电电机的检检修空间间的情况况下，将将变频器器安放在在风机房房内的风风机旁边边为最佳佳方案，无无需单独独建设变变频器室室，变频频器摆放放的位置置参见图图二。变频器可以以放置在在预先做做好的基基础上，基基础应预预留电缆缆沟（参参见图三三）或预预埋电缆缆管，柜柜体基础础应平整整，基础础结构可可以选用用1000485.33规格（腰腰高1000mmm，宽488mm，厚厚5.33mm）的的槽钢焊焊接成一一个整体体（柜体体基础结结构见图图四），将将基础型型钢预埋埋在基础础里，其其顶部平平面可与与地坪面面相平或或稍高一一点

17、，基基础型钢钢应可靠靠接地，柜柜体应安安装或点点焊接在在基础型型钢上，保保证基础础钢和变变频器柜柜体可靠靠连接。图二 变频频器在风风机房内内的安放放位置示示意图变频器结构构参数：1）、18800KKW变频频器柜体体尺寸为为 488771211929115（宽宽*深*高，mmm），参参见图一一（单位位：英寸寸/毫毫米）；2）、18800KKW变频频器柜体体总重量量约为555000kg； a前视图b 顶视图图图三 118000KW变变频器外外形图图四 18800KKW变频频器基础础示意图图变频器进线线方式由于罗宾康康高压变变频器的的动力和和控制电电缆的开开口都在在变压器器柜的前前顶部或或底部，因因

18、此变频频器可靠靠墙安装装以节省省空间，如如果电缆缆从底部部进入，则则应在座座基下预预留电缆缆沟。图图五是一种种可行的的安装实实例。也可根据现现场实际际情况，在在变频器器柜底部部预埋电电缆保护护管，施施工完成成后，将将地面回回复原貌貌，可以以大大节节省工作作量，加加快施工工进度。图五 电电缆从底底部进入入时的安安装实例例暖通设计方方案为了解决变变频器通通风散热热，一般般情况下下建议变变频器加加装通风风散热风风道或加加装空调调，但在在丰泰11、22机组组风机房房内，空空间开扩扩，通风风情况较较好，可可以不用用加装空空调。如果在夏天天室内温温度过高高，可以以加装通通风散热热风道。变频器变压器柜和功率

19、单元柜顶上各有风机，该风机运输过程中和变频器柜是分开运输的，变频器安装就位以后再把风机装上即可。如果要在风机上加装风机罩将变频器风机抽出的热风排到室外去，对该风机罩的设计要求如下：要求不因风风机加装装风机罩罩而使风风机通风风量减少少；变压器柜顶顶风机和和功率单单元柜顶顶风机必必须分别别加装风风罩,不不能合二二为一；风机罩在扣扣到风机机上以后后，风机机罩四周周与风机机四周的的距离都都不得小小于3公公分；如果高压进进线和控控制电源源进线从从柜顶进进入,则则风机罩罩不能将将这些线线覆盖；风道出口应应向下倾倾斜（防防雨）；风道出口应应加铁丝丝网（防防鼠）。变频器内部部安装接接线及端端子排出出线图变频器

20、内部部的电气气接线1、高压输输入、输输出接线线参见图图六；2、低压部部分端子子排出线线参见图图七；图六 变频频器系统统示意图图图七 端子子排出线线图注：图七接接口数目目及定义义仅供相相关设计计参考，实实际接口口及接线线以正式式图纸为为准。变频器进机机组DCCS信号号（供参参考）TB2端子子标号变频器类型型机组DCSS功能说明3-4REMOTTESTARTTDIDO远方起动用户提供干干节点（常常开），容容量244Vdcc/1AA；端子4为变变频器提提供的电电源线。5-6REMOTTESTOPDIDO远方停止用户提供干干节点（常常闭），容容量244Vdcc/1AA；端子6为变变频器提提供的电电源线

21、。7-8REMOTTERESETTDIDO远方复位用户提供干干节点（常常开），容容量244Vdcc/1AA；端子8为变变频器提提供的电电源线。9-10REMOTTEE_STOOPDIDO现场急停用户提供干干节点（常常开），容容量244Vdcc/1AA；端子10为为变频器器提供的的电源线线。33-344AUTO/HANDDIDO远方自动/手动用户提供干干节点（常常开），容容量244Vdcc/1AA；端子34为为变频器器提供的的电源线线。11-122VFDFAULTTDODI变频器故障变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。13-144VFDALARMMDODI变频器报警

22、变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。15-166VFDREADYYDODI变频器就绪变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。17-188SPAREEDODI备用变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。19-200VFDRUNNIINGDODI变频器运行变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。21-222VFDSTOPDODI变频器停止变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。23-244SPAREEDIDI备用变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vac

23、c/5AA。25-266SPAREEDIDI备用变频器提供供干节点点输出（常常开）；容量2200Vacc/5AA。44-455-46TRIPINPUTT MVVDODI跳用户高压压开关变频器提供供干节点点输出（11常开/1常闭闭）；容量2200Vdcc/5AA。TB2ELLV端子子标号类型功能说明53-544-5554-20mmAMOTORR POOWERR AOAI电机输出功率用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子55为为屏蔽接接地点56-577-5884-20mmAMOTORR VOOLTAAGEAOAI电机转速用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子58为为屏蔽接接地点59-600-6114-

24、20mmAMOTORR SPPEEDDAOAI电机转速用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子61为为屏蔽接接地点62-633-6444-20mmASPAREEAOAI备用用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子64为为屏蔽接接地点65-666-6774-20mmAROMOTTE SSPEEEDDEMANNDAIAO电机转速给定用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子67为为屏蔽接接地点68-699-700SPAREE INNPUTTAIAO备用用户采用屏屏蔽双绞绞线，其其中端子子70为为屏蔽接接地点注：接口可可扩展；仅供设设计用，实实际接线线位置以以正式图图纸为准准。变频器输入入输出接接口说明明 以下下

25、内容请请对照图图六、图图七。高压接口 高压三相输输入L11、L22 、LL3接用户户输入三三相交流流电源66kV，550Hzz；高压三相输输出T11、T22 、TT3接用户户三相66KV异异步电动动机；低压控制接接口2路4220mAA模拟量量输入信信号，11路可用用于PLLC或DDCS 转速给给定，11路备用用或用于于远端手手动速度度给定。4路4220mAA模拟量量输出信信号，用用于输出出电机电电流和转转速等指指示信号号（可编编程配置置）。8点开关量量无源输输入（使使用VFFD内部部电源2220VVAC，用用户不需需要外加加电源），用用于起/停、远远方/就就地控制制。接点点功能可可以编程程重新

26、定定义。8点开关量量无源输输出（干干接点，容容量为2220VVAC/5A），用用于状态态/故障障指示。接接点功能能可以编编程重新新定义。变频器具有有跳6KKV高压压干接点点输出（11常开/1常闭闭，容量量为2220VDDC/55A），用用于高压压开关柜柜连锁。配置MODDBUSS通信接接口和以以太网接接口。电源要求、接接地要求求电源要求高压输入电电源：6610%KV，三三相，550100%Hzz。低压控制电电源：3380110%VV，三相相，50010%Hz ，200A，22路；接地要求变频器的总总接地点点应与接接地网可可靠相接接，接地地线径至至少为#1AWWG（442.44）， 接地电电阻小于于4欧姆姆。输入输出电电缆的屏屏蔽层