引风机电机变频改造项目设计方案

内蒙古泰发电引风机电机变频改造项目设计方案北京天福力高科技发展中心20073月/22

目录概述.系统改造方案主回路方案变频器运行方案.................................................................................2变频器正常工况..........................................................................2变频器异常工况..........................................................................2变频器基本性能简介.变频器控制接口(可按用户要求扩展)变频器结构.变频器的保护.............................................................................6施工方案.6变频器的安放.变频器进线方式暖通设计方案.变频器内部安装接线及端子排出线图变频器内部的电气接线变频器进机组DCS信号（供参考）变频器输入输出接口说明高压接口低压控制接口电源要求、接地要求.......................................................................17电源要求接地要求变频控制方案.施工方案计划.施工材料表.....................................................................................19/

概述利用变频器驱动异步电机所构成的调速系统，对于节能越来越发挥着巨大的作用，利用变器实现调速运行，是变频器应用的最重要的一个领域，尤其是风机、泵等机械运行的节能效果最为明显。由于变频器可以方便的实现软起，因而可以有效地减少电动机启停时对电网的冲击，改善电源容量裕。系统改造方案对于内蒙古丰泰发电有限公司引风机电机变频装置，北京天福力高科中根招书求供门罗康牌美谐系(Perfect_Harmony)高变频器。该系列变频采用若干个低压变频功率单元串联的方式实直接高压输出。该变频器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，不存在谐波引起电机附加发热、转矩脉动噪音及共模电压等问题的特性，不必加输出滤器，就可以使用普通的异步电机，包括产电机。主回路案如图一：、K2、组成旁路刀闸柜与K3互锁，闭合K3开，电机变频运行；断开，K3闭合，电机/

工频运行。变频器行方案

变频正常工况此时，变频满足运行件，可以变频运行电机，操作如下：开旁路柜的旁路刀闸K3；合变频器进线刀闸K1与出线刀闸合压开关；动变频器，此时变频器输出～50Hz0～6000V调的电压，实现变频驱动电机以达到调节风量的目的。图一主回路方案图

变频异常工况此时，变频不满足运条件，为确保系统持续运行，应工频运行电机操作如下：开变频器进线刀闸K1与出线刀闸使变频器退出系统合旁路柜的旁路刀闸K2；合压开关；时网直接驱动电机，电机工频运行。/

2.2.3.变频器基本性能简介变频器为高结构，直接输出，不需输出升压变压器，输出为单元串联移相式PWM

方式，输出相电压至少为13电平，线电压至少为平；系统一体化设计包括输入干式隔离变压器变器等所有部件及内部连线，用户只须连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。整套系统出厂前行整体试。；36冲整流入符合并优于～1992及～93准对电压失真和电流失真最严格的要求；在～100%的负载变化情况内达到或超功因数需功率因数补偿装置)无需波器变频器就可输出正弦输出电流和电压波形电机没有特殊的要求，可以使用普通异步电机，电机不必降额使用。具有软起动功能没有电机启动冲击引起的电网电压下跌可确保电机安全、长期运行；变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于。可避免风机喘振现象。变频器有共振点频率跳跃功能；变频装置对输出电缆长度无任何要求，电机不会受到共模电压和的影；变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试没有6KV高压情况下用低压电进行空载调试；3/22

控制采无速传感器矢控制，动转矩可达；变频对电网电波动有强的适能力压下降45%仍可降额运行；变频器效率为；控制系统采用全数字微机控制，有自诊断功能；电机参数自动检测、控制系统参数自动优化；变频器功率单元和主控系统通讯采用光纤连接具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好；带中点漂移的率单元路技术选件），当一个单元出现故障时，仍能保证正常输出能力，不会影响系统运行；控制系统具有在线检测变频器输入电压、电流、输入有功功率、无功功率、输入功率因素、累计用电量、输出电压、电流、功率、频率、电机转速等；频率精度：0.5%(所有因素下)过载能力为，1min，满足泵类和风机类负荷要求；调速范围：连续可调；加速时间秒根据负载情况可设定输出频率0-120HZ(根据电机情况可设定)；环境温度为15+4095%相对湿度，海拔米以下；变频器抗地震能力为级，动临界速度可跳过组，任意设定；/

用户可调的数字表可显示速度流压功率用度数等；变频控制接口(按用户求扩展2路～或～拟量输入；4路～模量输出或0～以输出电机电压流和频率等指示信号(可序修改；5点开关量无源输入：自动起动/止，手动起动/止，紧停，复位等；7点开关量无源输出：变频器就绪，运行，故障等(容量220VAC/5A)变频器带有MODBUS485通讯接口和以太网接口，可以将功率因素出频率输出电压等参数通过通讯接口传送至PLC或；变频结构变频器的功率单元为模块化设计以从机架上抽出动和更换，所有单元可以互换更换单元不须专用工具换一个单元的时间一般小于10分钟；逆变器侧采用高开关频率的IGBT器件，保证良好的输出波形；输入侧的隔离变压器能保护电机不受共模电压的影响；整个变频系统采用空冷；变频系统正面开门，可靠墙布置；/

变频的保护变频装置有过电压，过电流，欠电压，缺相，变频器过载，变频器过热，电机过载，输出接地，输出短路等保护功能；变频装置有隔离变压器的各种保护变频器带转速跟踪再起动功能；施工方案变频器安放由于风机房内空间开扩环境相对较好为减少投资经过现场勘察，在妨碍风机机的检修空间的情况下，将变频器安放在风机房内的风旁边为最方案，无需单独建设变频器室，变频器摆放的位置参见二。变频器可以放置在预先做好的础上基础应预留电缆参见图三或预埋缆，柜体础平整，础构可以用100×5.3规格（腰高100mm宽48mm，厚5.3mm）的槽钢焊接成一个整柜体基础结构见图四础型钢预埋在基础里其顶部平面可与地面相平或高一点，基础型钢应可靠接地，柜体应安装或点焊接在础型钢上保证基础钢和变频器柜体可靠连接。/

图二变频器结构参数：

变频器在风机房内的安放位置示意图1变频器柜体尺寸为4877×1219×2915（宽深*高，mm见图一（单位：英寸/[毫米]2变频器柜体总重量约为5500kg7/22

a视图8/22

b顶图图三1800KW频外图9/22

图四1800KW变器础意10/22

3.2.

变器线式由于罗宾康高压变频器的动力和控制电缆的开口都在变压器柜的前顶部或底部此变频器可靠墙安装以节省空间如果电缆从底部进入则应在座基下预留电缆沟图五是一种可行的安装实例。也可根据现场实际情况，在变频器柜底部预埋电缆保护管，施工完成后，将地面回复原貌，可以大大节省工作量，加快施工进度。图五电缆底进时安装实通计案为了解决变频器通风散热般情况下建议变频器加装通风散热风道或加装空调但在丰泰1＃、2＃机组风机房内，空间开扩，通风情况较好，可以不用加装空调。如果在夏天室内温度过高可以加装通风散热风道变频器变压器柜和功率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：要求不因风机加装风机罩而使风机通风量减少；变压器柜顶风机和功率单元柜顶风机必须分别加装风罩不能合二为一；风机罩在扣到风机上以后，风机罩四周与风机四周的距离都不得小于公分；11/22

如果高压进线和控制电源进线从柜顶进入则风机罩不能将这些线覆盖；风道出口应向下倾斜（防雨风道出口应加铁丝网（防鼠频内安接及子出图变频内的气线1、高压输入、输出接线参见图六；2、低压部分端子排出线参见图七；12/22

用户高压输入

用户控制电系统接地点变压器柜单元柜说明变压器连接端子用户高压输入端子用户高压输出端子用户电机图六变频系示图13/22

图七端子出图注：图七接口数目及定义仅供相关设计参考，实际接口及接线以正式图纸为准。14/22

变器机DCS信（参）TB2端子

标号

变频器型

机组DCS

功能

说明3-4

REMOTESTART

DIDO

远方起动

用提干点常量24Vdc/1A；端子4为频提供的电源线。5-6REMOTESTOP7-8REMOTERESET9-10REMOTEE_STOP

DIDODIDODIDO

远方停止远方复位现场急停

用提干点常量24Vdc/1A；端子6为频提供的电源线。用提干点常量24Vdc/1A；端子8为频提供的电源线。用提干点常量24Vdc/1A；端子为变器提供的源。33-34AUTO/

DIDO

远方自用提干点常量24Vdc/1A；HAND11-12VFDFAULT13-14VFDALARM15-16VFDREADY

DODIDODIDODI

动手变频器故障变频器报警变频器就绪

端子为变器提供的源。变器供节输（开容量220Vac/5A。变器供节输（开容量220Vac/5A。变器供节输（开容量220Vac/5A。17-18SPAREDODI

备用

变器供节输（开容量220Vac/5A。19-20VFDRUNNING

DODI

变频器运行

变器供节输（开容量220Vac/5A。21-22

VFDSTOP

DODI

变频器停止

变器供节输（开容量220Vac/5A。23-24

SPAREDIDI

备用

变器供节输（开25-26SPAREDIDI

备用

容量220Vac/5A。变器供节输（开容量220Vac/5A。44-45TRIPDODI

跳用户变器供节输1常/常15/22

-46INPUTMV

高压开容220Vdc/5A。关TB2ELV端子

标号

类型

功能

说明53-54-554-20mA

AO

AI

电机

用采屏双线端55为蔽接MOTORPOWER

输出功地率56-57-584-20mAMOTOR

AOAI

电机转速

用采屏双线端58为蔽接地点VOLTAGE59-60-61

4-20mAMOTOR

AOAI

电机转速

用采屏双线端61为蔽接地点SPEED62-63-64

4-20mA

AO

AI

备用

用采屏双线端64为蔽接SPARE

地点65-66-674-20mA

AI

AO

电机

用采屏双线端67为蔽接ROMOTESPEEDDEMAND

转速给地定68-69-70SPAREINPUT

AIAO

备用

用采屏双线端70为蔽接地点注：接可扩展仅供设用，实接线置以正图纸为。变频器入输出接说明以下内容请对照图六、图七。

高压口压三相输入L1L2L3——接用户输入三相交流电源6kV50Hz；压三相输出T1、、T3——接用户三相6KV异步电动机；

低压制接口2路～20mA拟量输入信号，路可用于PLC或DCS转速给定，/

路备用或用于远端手动速度给定。4路4～20mA模拟量输出信号，用于输出电机电流和转速等指示信号（可编程配置8开关量无源输入（使用VFD内部电源220VAC，用户不需要外加电源于起/停、远方就地控制。接点功能可以编程重新定义。8点开关量无源输出（干接点，容量为220VAC/5A于状态故障指示。接点功能可以编程重新定义。频具跳6KV高压干接点输出（1常开常闭，容量220VDC/5A于高压开关柜连锁。置通信接口和以太网接口。电源要求、接地要求

电源求压输入电源：10%KV，三相，10%Hz压控制电源：380三相，，20A，2路；

接地求频器的总接地点应与接地网可靠相接，接地线径至少为#1AWG（mm

接地电阻小于4姆入输出电缆的屏蔽层（或铠装层）接变频器的总接地点。变控方案#2炉A、引机电机全变频运行方式为：两台高压变频器带两台引风机运行，全变频运方式下两台引风机挡板全开，每台引风机的运/

行转速分别由DCS出控制指令，通过高压变频器逆变输出，控制电动机转速，