京仪椿树开关电源用户手册-图文

IGBS-3000A/55V单晶硅炉加热直流电源用户手册北京京仪椿树整流器有限责任公司BEIJINGCHUNSHURECTIFIERCO.LTD目录1使用须知(31.1安全注意事项(31.2安全标识及注意事项(31.3阅读适用人群(41.4适用环境(51.5随箱附件(52概述(62.1电源介绍(62.2电气参数(72.3结构参数(72.4执行标准(83电源安装(93.1安装前的准备(93.2设备安装(94操作说明(144.1上电前检查(144.2远控操作步骤(144.3触摸屏操作说明(165故障说明及处理(22单晶硅炉加热直流电源的故障类型(22单晶硅炉加热直流电源的故障处理方式(22附录A日常维修记录表(24附录B用户质量反馈单表(25第2页共25页第3页共25页1使用须知1.1安全注意事项在开始操作之前,请仔细阅读操作说明、注意事项,减少意外的发生。用户手册中的“小心、注意、警告、危险”事项,为各种操作安全注意事项的补充,不代表所有安全注意事项。因此,负责北京京仪椿树整流器有限责任公司产品安装、操作的人员必须经严格培训,掌握正确的操作方法及各安全注意事项后,方可进行设备的各项操作。在操作本公司产品过程中,必须遵守相关行业安全规范,严格遵守由北京京仪椿树整流器有限责任公司提供的相关安全注意事项和特殊安全指示。1.2安全标识及注意事项高压危险本电源系统运行时部分部件带有高压,直接接触或通过潮湿物体间接接触这些部件,会带来致命的危险。交流电源设备的安装,必须遵守相关行业的安全规范,进行交流设备安装的人员,必须具有高压、交流电等作业资格。操作时严禁在手腕上佩戴手表、手链、手镯、戒指等易导电物体。发现机柜有水或潮湿时,请立刻关闭电源。在潮湿的环境下操作时,应严格防止水分进入设备。危险高压线路的施工操作,可能导致起火或电击意外。交流电缆的架接、走线经过区域必须遵循所在地的法规和规范。只有具有高压、交流电作业的人员才能进行各项高压操作。工具警告在进行高压、交流电各种操作时,必需使用专用工具,不得使用普通或自行携带的工具。第4页共25页雷雨危险严禁在雷雨天气下进行高压、交流电,及铁塔、桅杆作业。在雷雨天气下,大气中会产生强电磁场。因此,为避免雷击损坏设备,要及时做好设备的良好接地。静电人体产生的静电会损坏电路板上的静电敏感元器件,如大规模集成电路(IC等。在接触设备,手拿插板、电路板、IC芯片前,为防止人体静电损坏敏感元器件,必须佩戴防静电手腕,并将防静电手腕的另一端良好接地。短路危险严禁操作是将电源系统直流配电正负极短路或将非接地极对地短路。电源设备为恒压直流供电设备,短路将会引起设备烧毁和人身安全危害。其他物体尖角警告用手搬运设备时,要佩戴保护手套,防止利物割伤。电源电缆注意在连接电缆之前,确认电缆及电缆标签与实际安装是否相符。信号线的绑扎注意信号线应与强电流或高压线分开绑扎,绑扎的间隔至少为150mm。1.3阅读适用人群本手册适合下列人员阅读:♦电源系统的使用及维护人员;♦用户及现场安装调试人员。危险1.4适用环境室内使用,周围环境:0℃~+40℃。冷却水要求:进水水温为要求为20℃~30℃,不大于35℃;进水水压0.2~0.3MPa,出水水压不大于0.05MPa;PH值:6~8;水质:电阻率≥20kΩcm;水流量:不小于45升/分钟。环境相对湿度:≤90%(相对于20±50C。海拔不超过2000米。空气中不得有过量尘埃,爆炸性及腐蚀性气体没有剧烈振动、垂直安装倾斜度不超过5%的场所。安装地点的地震烈度小于里氏7度。饱和蒸汽压:日平均值不大于2.2×10-3Mpa,月平均值不大于1.8×10-3Mpa。1.5随箱附件A.使用说明书B.产品合格证C.用户质量反馈表第5页共25页2概述2.1电源介绍图1单晶硅炉加热电源IGBS-3000A/55V型高频单晶硅炉加热电源系统,主要用于单晶硅炉加热。该电源由4个功率模块并联组成,采用水冷方式;设有过热、输入过欠压、输出过压、输出过流、水压欠压等故障检测和限压、限流等功能,当电源发生故障时蜂鸣器将发出相应的报警信号;为方便调试和维修,系统包括远控和本地两种工作模式,本地模式下,触摸屏与系统主控板通信实现对电源输出的控制,为满足不同用户的要求,电源包括恒功率和恒流两种输出模式。三相进电经进电滤波器分接至各自独立的进电段,然后通过三相不控整流电路转换为直流,再经零电压开关移相全桥PWMDC/DC变换器(FB-ZVS-PWM-DC/DC变换器转换为直流电压输出。该电源具有高效节能、稳定可靠、数字控制等优点。高效节能:采用移相全桥软开关技术,有效地减小了主功率器件的开关损耗;变压器采用超微晶磁芯,降低变压器的损耗,可大大提高整机的转换效率。数字控制:系统采用全数字化控制系统,以高性能DSP芯片作为控制系统核心,使得产品具有控制策略调整灵活、控制精度高以及控制参数稳定性高等特点。稳定可靠:电源系统电路设计合理,控制策略成熟,拥有完善的故障报警机制,有效降低故障对电源造成的损坏;生产工艺严格完善,主要功率器件均采用进口器件;整机的性能稳定、可靠。2.2电气参数项目技术参数交流输入电压380V±10%电网频率50/60Hz±10%输出电压0~55V连续可调输出电流0~3000A连续可调功率因数满载>0.93稳定精度≤1%整机效率≥90%(满载防护等级IP30冷却方式水冷控制方式恒功率、恒流操作方式本地、远控工作方式长期满载运行保护功能过热、输入过欠压、输出过压、输出过流、水压过压、水压欠压等2.3结构参数进出线方式:上进后出电源外形尺寸:900mm(长Χ800mm(宽Χ1700mm(高(a电源正视图(b电源左视图(c电源后视图图2电源外形尺寸结构2.4执行标准GB4208-2008《外壳防护等级》GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》GB/T3859.1-93《半导体变流器基本要求的规定》GB/T3859.2-93《半导体变流器应用导则》3电源安装3.1安装前的准备大十字螺丝刀一把;小一字螺丝刀一把;17、19扳手各一把;管钳一把;万用表;(1检查包装箱有无损坏或不正当搬运的痕迹,确认包装箱和设备无因运输造成的损坏;如有损坏、丢失、缺陷请通知我公司售后服务部。(2检查柜体内部件有无因长途运输松动的部件;(3检查箱体接线有无松动、脱落等现象。(4检查箱体内部件与装箱单是否一致。注意:如有损坏、丢失、缺陷请通知我公司售后服务部!3.2设备安装进线孔远控进线孔远控真空泵控制进线孔图3电源俯视接线示意图电源采用上进电方式,接线时请参照图3电源的俯视接线示意图。交流侧进电采用三相三线制(没有N线。安装时先把进电护套拆掉,将三相进电及地线接好后再将进线护套装好。进线与滤波器连接部位使用19mm螺钉紧固。注意:(1A、B、C三相交流输入线建议采用95mm2以上的电缆。(2交流输入电源要求为交流380V±10%,三相不平衡度小于5%。警告:此操作须在交流断电状态下操作!图4接地排为了保证电源可靠工作,电源提供接地排用于可靠接地。底线连接时,一端接电源接地排,一端与大地可靠连接。注意:地线建议采用16mm2以上的电缆!输出排位置具体参考图5中所示,电源输出负极端串联一个75mV对应3000A的分流器,直流输出端采用铜排或水冷电缆连接,采用螺栓紧固连接方式,本电源不单独提供紧固螺栓和输出电缆,紧固螺钉建议采用17mm螺钉。警告:请按照机箱所标正负极进行输出排连接!进出水管位置具体参考图5所示。冷却水要求:(1进水水压0.2~0.3MPa,出水水压不大于0.05MPa。(2冷却水水温要求为10℃~30℃。(3冷却水流量:≥45升/分钟。(4冷却水中无固体废弃物及其他杂质。注:进水管为一寸钢管,外螺纹;出水管为一寸半钢管,外螺纹。输出+输出-进水出水图5电源后视接线示意图远控信号接口及对应的线号如下表1所示:表1远控信号接口标号方向功能说明描述203、237控制柜→电源柜远控启动/停止继电器无源节点,常开TV+、TV-控制柜→电源柜远控给定1-5V信号,对应输出0-165kW输入501、503控制柜→电源柜复位继电器无源接点,常开201、507控制柜→电源柜主真空泵启动开点509、203控制柜→电源柜主真空泵停止闭点201、515控制柜→电源柜辅真空泵启动开点517、203控制柜→电源柜辅真空泵停止闭点521、225控制柜→电源柜远控急停常闭输出401、403控制柜←电源柜综合故障继电器无源接点,常开311、313控制柜←电源柜电流显示输入4-20mA,量程0-3000A307、309控制柜←电源柜电压显示输入4-20mA,量程0-55V直接连接控制柜←电源柜电极打火0-75mV,对应0-3000A529、531控制柜←电源柜主真空泵过载无源节点,常开533、535控制柜←电源柜辅真空泵过载无源节点,常开537、539控制柜←电源柜远程/就地信号就地-开点,远程-闭点541、543控制柜←电源柜运行/停止信号停止-开点,运行-闭点远控线采用屏蔽线连接,接线时需打开前面板的门锁,控制线从远控进线孔进入接到远控接线排的相应位置,具体参考图4电源顶视接线示意图和图6远控接线排的分配图。图6远控接线排分配图主、辅过载继电器以及接触器的进线连接,需打开右侧门板,具体连接如图7、图8所示。图7主、辅真空泵处接线排分配图图8主、辅真空泵处接线图U22、V22、W22去主真空泵进电接线U32、V32、W32去辅真空泵进电接线4操作说明警告!操作电源的技术人员必须经过相应的技术培训,有电源的操作经验。在作业过程中,如果不允许其他人操作,配电设备上应悬挂禁止标识:“禁止合闸,有人操作!”4.1上电前检查(1负载:确认负载和负载电缆,都正确地连接到对应的接线端子上,且连接牢固,负载间无短路现象;(2进电:进线端无电压输入时,用万用表检查电源三相输入端无短路现象;进线端有电压输入时,万用表测量交流的线电压,在系统要求的380V±10%的范围内。确保主电路断路器处于断开位置(3接地:确保系统接地排可靠连接大地。4.2远控操作步骤电源出厂前已通过全面的检验和测试,产品的运输过程中可能会损坏设备,所以电源安装完成后不能草率地启动电源,而应严格地进行上电前检查,按步骤进行上电调试。第一步:在启动前,务必确保控制电路空气开关、风机空气开关(如图9所示以及四个功率单元所对应的断路器(如图10所示处于断开状态;第二步:测量三相进电电压,确保进电电压在380VAC±10%范围内,且三相不平衡度小于5%;第三步:闭合控制电路空气开关、风机空气开关;检查控制板工作是否正常,风机是否工作正常,触摸屏通讯功能是否正常;确保没有问题之后再进行下一步;第四步:将四个功率单元所对应的断路器(图10闭合;第四步:按下远控启动按钮;第五步:电源正常启动之后,调整输出给定;风机开关控制电路开关图9电源柜正面空开1空开2空开3空开4分流器图10电源柜右侧面4.3触摸屏操作说明闭合控制电路空气开关,给控制系统上电后,控制板和触摸屏即可进入运行状态。为方便调试与维修,加热电源设有远控和本地两种控制模式,默认为远控模式。在本地模式下,电源的启动/停止、给定输入的调整和实际输出的显示都是通过本机上的触摸屏与DSP主控制板通信完成的。(1欢迎界面:加热电源上电后触摸的默认显示界面如图11所示。图11欢迎界面点击触摸屏上的“点击进入”按钮,切换至的主控界面。(2主控界面:主控界面如图12所示,其功能主要是显示加热电源的输出电压、图12主控界面输出电流、输出功率、进水压力、电源的运行工况(远控或本地、恒功率或恒流以及当前的输出(功率或电流给定值;此外,该界面上还设有“启动”、“停止”、“工况切换”、“输出给定”、“实时曲线”、“故障查询”和“帮助”等按钮,点击这些按钮将切换至相应的界面,比如,点击“工况切换”按钮之后将切换至工况切换界面。特别说明:“启动”、“停止”和“输出给定”为本地操作按钮,只有在本地运行工况下,这些按钮才起作用。(3输出给定界面:本地运行工况下,点击主控界面上的“输出给定”按钮,即进入输出给定界面;在该界面下,可以设定输出的功率或电流,设定值将在“给定”文本框中显示;点击“确认”按钮后,返回主控界面,电源的输出将根据给定值进行调整。注意:输出给定值的范围为恒功率模式下0-165kW(恒流模式下0-3000A,当给定值超过此范围时,电源判定该给定值无效,输出值保持不变。图13输出给定界面(4启动确认界面、停止确认界面和工况切换确认界面:为防止误操作,触摸屏设置了启动、停止和工况切换的确认界面,只有在点击了确认界面上的“确定”按钮之后,此次操作才生效,否则无效。图14启动确认界面图15停止确认界面图16工况切换确认界面(5工况切换界面:点击主控界面中的“工况切换”按钮,即切换至如图17所示的工况切换界面,在该界面可实现对远控/本地、恒功率/恒流工作模式的切换;当需要对工作模式进行切换时,只需点击相应的“切换”按钮,然后点击切换确认界面上的“确定”按钮即可。比如,需要由远控模式切换至本地模式时,点击图中第一行的“切换”按钮,然后再点击切换确认界面上的“确认”按钮之后,电源的工作状态即由远控模式切换至本地模式。图17工况切换界面注:工况切换只能在电源启动之前操作;正常工作时不允许进行工况切换;(6故障查询界面:当电源运行过程中出现故障报警时,触摸屏主控界面上的故障指示灯会点亮,点击“故障查询”按钮进入如图18所示的故障查询界面,在该界面将显示当前的故障类型。本电源的故障分为单模块故障和整机故障,当整机故障时,比如,输入过欠压,此界面上的文本框中都会显示“输入过欠压”;当只是单模块故障时,比如某一模块过热保护,则与该模块对应的文本框和整机文本框会显示“过热”。图18故障查询界面(7实时曲线界面:点击主控界面中的“实时曲线”按钮,将进入如图19所示的实时曲线界面。该界面以曲线的形式显示电源最近一段时间的输出电压和电流曲线,电流曲线为绿色,电压曲线为红色。图19实时曲线界面(8帮助界面:电解主控界面上的帮助按钮将进入如图20所示的帮助界面,该界面主要是对触摸屏的使用介操作方法进行简单介绍。图20帮助界面注意:系统长时间不运行时,请将主断路器断开。5故障说明及处理单晶硅炉加热直流电源的故障类型(1输入过欠压;(2水压欠压;(3过热;(4驱动保护;(5输出过流;(6输出欠流;(7输出过压;(8对地绝缘降低。单晶硅炉加热直流电源的故障处理方式当设备出现故障报警时,请根据报警信息及故障描述,对故障进行前期排查,排查方式见下表:序号故障类型故障原因处理方式1功率单元X过热水质硬度较高、含有异物等造成水冷板、变压器的水道堵塞关闭其他单元的进出水阀门,打开对应单元的进水管,在出水管侧加0.2Mpa以上水压进行反复反向冲洗;或用气泵对管道进行清理。2功率单元X输出过流输出过载或者短路检查负载是否有短路迹象3功率单元X输出欠流对应单元的输入和输出线缆(铜排接触不良;驱动电路、开关器件损坏检查驱动脉冲是否正常、整流桥是否损坏、IGBT的G、C、E三点之间是否短路4功率单元X驱动保护IGBT电流过大、脉冲线接触不良;电源内部IGBT、等器件损坏检查驱动脉冲排线是否脱落、驱动板脉冲线接触是否良好、IGBT的C与E之间是否短路5功率单元X输出峰值过流输出电流>2倍额定电流,可能负