Высоковольтные преобразователи частоты "Л-Старт"

Высоковольтные преобразователи частоты "Л-Старт" серии ВПЧ

Высоковольтные преобразователи частоты (далее — ВПЧ) предназначены для частотного пуска и регулирования скорости вращения асинхронных (серия ВПЧА) и синхронных (серия ВПЧС) электродвигателей мощностью от 315 кВт до 20 МВт, с номинальным напряжением 3, 6 и 10 кВ, обеспечивающих работу технологических устройств различного назначения таких как:
- насосы,
- тягодутьевые механизмы,
- компрессоры,
- мельницы
и др.

ОПЦИИ:

- Векторное управление
- Байпас силового блока
- Тормозные резисторы
- Реактор для осуществления синхронного перехода на прямое питание от сети
- Номинальное напряжение на входе — 10кВ, на выходе — 6кВ
- Одностороннее/двухстороннее исполнение*
- Одношкафное/двухшкафное исполнение*

* Для определенных моделей

Наименование характеристики	Значение
Мощность	от 400 кВА до 25 MBA
Мощность соответствующего двигателя	от 315 кВт до 20 МВт
Номинальный выходной ток, А	от 31 до 1450
Способ формирования выходного напряжения	многоуровневая широтно-импульсная модуляция
Частота на входе, Гц	от 45 до 55
Частота на выходе, Гц	от 0 до 60**
Шаг частоты, ГЦ	0,01 (0,002 для векторного ВПЧ)
Время разгона / торможения, с	от 5 до 3600
Номинальное напряжение на входе, кВ:	3, 6, 10, с допуском: (-10%+10%) – с сохранением номинальных характеристик ВПЧ; (-30%+10%) – с сохранением работоспособности ВПЧА; (–20%+10%) - с сохранением работоспособности ВПЧС, при нагрузке не более 80%
Коэффициент мощности по входу	при номинальной нагрузке - не менее 0,96
КПД в номинальном режиме	не менее 0,96 (включая трансформатор)
Перегрузочная способность по току двигателя (определяется относительно уставки тока двигателя)	120% - 2 мин, 150% - без выдержки времени
Перегрузочная способность по току ВПЧ	150% - без выдержки времени
Аналоговый вход/выход, тип 4-20мА	3 канала / 4 канала: - частота на выходе; - ток на выходе; - два программируемых выхода.
Дискретные сигналы вход/выход	13 на входе / 13 на выходе
Внешняя связь	порт RS-485, протокол Modbus RTU
Интерфейс оператора	сенсорный графический монитор, 10.2 дюйма
Температура окружающей среды, °С	от минус 5 до плюс 45**
Способ охлаждения	принудительное воздушное (СЖО – при номинальном токе ВПЧ свыше 800 Ампер)
Степень защиты	IP30** по ГОСТ 14254-96

** По согласованию с заказчиком параметр может отличаться oт указанного.

значительное энергосбережение (до 60%);
надежность работы и продление ресурса работы электродвигателей, а также приводимых ими в движение агрегатов и механизмов;
- исключение возникновения гидравлических ударов в системе трубопроводов и выхода из строя шестеренчатых или ременных передаточных механизмов;
  - снижение аварийности оборудования и уменьшение затрат на ремонт и обслуживание, а также сокращение аварийных простоев производства;
    - интегрирование в автоматическую систему управления технологическими процессами предприятия.

ВПЧА преобразует электрическую энергию трехфазной сети переменного тока напряжением 3, 6, 10 кВ с постоянными параметрами частоты и напряжения в трехфазное напряжение с изменяемыми параметрами частоты и напряжения по закону частотного регулирования U/f = const.

Высоковольтные преобразователи частоты ВПЧ поставляются Заказчику в виде функционально законченного оборудования, в состав которого входят:
1. Шкаф трансформатора, содержащий высоковольтный многообмоточный трансформатор сухого типа специальной конструкции;
2. Шкаф силовых блоков и управления, содержащий силовые блоки с IGBT транзисторами и систему управления и контроля ВПЧ.

Шкаф трансформатора

В шкафу трансформатора преобразователя частоты ВПЧА установлен сухой многообмоточный трансформатор, вторичные обмотки которого имеют одинаковую величину фазового сдвига напряжения последующей группы относительно предыдущей группы обмоток.

Схема шкафа трансформатора

Каждая группа формирует трехфазное напряжение питания для одного силового блока.

В передней части трансформатора с правой стороны предусмотрены клеммы для подключения кабелей силовых блоков. К этим клеммам подсоединяются кабели, обеспечивающие подачу трехфазного питания силовым блокам.

На двери шкафа установлен индикатор датчика температуры трансформатора, обеспечивающего контроль температуры, сигнализацию и защиту от перегрева.

С внешней стороны двери шкафа имеется специальный фильтрующий слой, проходя через который воздух фильтруется и попадает внутрь шкафа.

Задние стенки шкафа легко демонтируются, обеспечивая быстрый и удобный доступ.

С внутренней стороны двери шкафа установлен концевой выключатель.

При открытии двери концевой выключатель срабатывает, включая сигнализацию.
В верхней части шкафа установлены центробежные вентиляторы охлаждения.
Нагревшийся воздух вытягивается из шкафа наружу.
Для дополнительного обдува трансформаторов в нижней части шкафа установлены дополнительные вентиляторы, по одному с обеих сторон каждого сердечника.

Шкаф силовых блоков и управления

В шкафу силовых блоков и управления высоковольтного преобразователя частоты ВПЧА установлены силовые блоки с IGBT транзисторами и система управления ВПЧ.

Схема шкафа силовых блоков и управления

Силовые блоки делятся на три группы.

В каждой группе силовые блоки соединены последовательно в одном ряду и составляют одну фазу. Три ряда силовых блоков подключаются звездой (Y).

Силовые блоки устанавливаются на специальные полки-направляющие и крепятся винтами. Установленные внутри шкафа силовые блоки имеют абсолютно одинаковые электрические и механические параметры, и полностью взаимозаменяемы.

На силовые блоки подается трехфазное питание с вторичных обмоток силового трансформатора. Силовые блоки защищены предохранителями.

Силовые блоки соединены последовательно, образуя фазные группы. Один вывод каждой фазной группы подключается к одной точке, при этом образуется центр звезды. Второй вывод является непосредственно выходом ВПЧА на двигатель.

Каждый силовой блок имеет отдельную панель управления и драйвер. Питание осуществляется от главной цепи постоянного тока. Нормальное рабочее напряжение составляет 450 – 1250 В постоянного тока. Драйвер служит для управления IGBT-транзисторами и тиристором байпаса силового блока. Панель управления связана с оптоволоконным концентратором системы через оптоволоконный кабель. Оптоволоконный кабель является единственным каналом связи между главной панелью управления и силовым блоком, тем самым достигается абсолютная электрическая развязка силового блока от главной панели управления системы.

Для того чтобы извлечь силовой блок, необходимо отвернуть крепежные винты, отсоединить подходящие и выходящие кабели, оптоволоконный кабель. После этого можно изъять силовой блок из его ячейки. Установка силового блока проводится в обратном порядке. Для этого требуется поставить его на направляющие, легким усилием вставить его до упора внутрь, закрепить винтами, подключить входящие и исходящие кабели, вставить оптоволоконный кабель.

Силовые блоки различаются в зависимости от номинального напряжения и мощности преобразователя частоты.

С внутренней стороны двери шкафа установлен концевой выключатель.
При открытии двери концевой выключатель срабатывает, включая сигнализацию.

С внешней стороны двери шкафа имеется специальный фильтрующий слой, проходя через который воздух очищается и попадает внутрь шкафа для охлаждения.
На задней стороне шкафа предусмотрен вытяжной воздуховод. Холодный воздух проходит через фильтрующий слой в передней двери и обдувает радиаторы силовых блоков. Нагревшийся воздух вытягивается в заднюю часть шкафа и выводится наружу центробежным вентилятором.

Возможна установка источника бесперебойного питания для цепей собственных нужд внутри преобразователя частоты.

Система управления

Терминал с промышленным ЖК-дисплеем установлен на лицевой стороне шкафа силовых блоков и управления. Интерфейс пользователя выполнен на русском языке.

Окно главного пользовательского интерфейса отображает параметры работы ВПЧ, в том числе заданную и текущую частоты выходного напряжения, входные мощность, напряжение и ток, а также выходные мощность, напряжение и ток.

Оператор имеет возможность контроля и местного управления подключенным к ВПЧ двигателем, пуска и останова, регулировки его оборотов посредством изменения рабочей частоты. Также может быть реализована возможность ПИД-регулирования технологического параметра (например, давления) по заданному значению.

Коэффициент искажения синусоидальности входного напряжения питающей сети и выходного напряжения при работе ВПЧ менее 5% (в соответствии с ГОСТ 13109-97) без применения дополнительных фильтров.

Промышленный ЖК-дисплей обеспечивает удобный интерфейс с оператором, позволяет контролировать и изменять параметры преобразователя частоты, осуществляет управление ВПЧ в местном режиме.

Схема подключения ВПЧА в разрыв

Схема с автоматическим включением байпаса

Работа высоковольтного преобразователя частоты обеспечивает плавный пуск и управление оборотами двигателя в соответствии с технологическим заданием, с учетом обратной связи от датчика технологического параметра, остановку агрегата в соответствии с заданным алгоритмом с пульта оператора, непосредственно у агрегата (от выносного пульта) или с диспетчерского пульта АСУ, а так же автоматическое переключение питания двигателя от сети в случае аварийного отключения ВПЧА или его внештатной работы.

Схема каскадного регулирования

Схема каскадного регулирования n-го количества двигателей посредством одного высоковольтного преобразователя частоты, с возможностью автоматического переключения двигателя вышедшего на номинальный режим работы на прямое питание от сети и вывод части двигателей по установленному алгоритму в резервный режим.

Схема каскадного регулирования

Станция группового управления (СГУ) обеспечивает алгоритм корректного включения двигателей и вывод одного из двигателей в резервный режим.
Работа ВПЧА обеспечивает плавный пуск и управление оборотами выбранного двигателя в соответствии с технологическим заданием от СГУ.
СГУ обеспечивает поддержание регулируемого параметра в соответствии с технологическим заданием и учетом обратной связи от выбранного датчика технологического параметра.

Буклеты

Опросные листы для определения стоимости