平媒集團(tuán)瑞平電廠(chǎng)培訓(xùn)目錄1.三環(huán)高壓變頻整體了解2.一拖一（一拖二）高壓變頻器操作流程及注意事項(xiàng)3.觸摸屏參數(shù)設(shè)置4.常見(jiàn)故障分析5.日常巡檢及注意事項(xiàng)6.部分邏輯分析及原理圖講解前言

為什么要使用高壓變頻器？1、節(jié)電效果顯著交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N與電源頻率F、轉(zhuǎn)差率S、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)P有關(guān)：對(duì)于離心式、軸流式負(fù)載在一定的條件下遵循相似定律：Q（流量）∝n（轉(zhuǎn)速）H（壓力）∝n2（轉(zhuǎn)速）P（功率）∝n3（轉(zhuǎn)速）為什么改變電機(jī)轉(zhuǎn)速可以節(jié)能？－－離心式負(fù)載定律?適用范圍廣，覆蓋所有的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)?調(diào)速范圍寬，全頻率范圍內(nèi)均可調(diào)節(jié)，甚至超頻調(diào)節(jié)?調(diào)節(jié)精度高，0.01Hz?不改變電機(jī)的機(jī)械特性?傳遞效率高，節(jié)能顯著?調(diào)節(jié)更及時(shí)、準(zhǔn)確、精度高可達(dá)0.01Hz?減小系統(tǒng)壓力、振動(dòng)，使系統(tǒng)檢修成本降低?減小負(fù)載機(jī)械損耗和電機(jī)溫升，延長(zhǎng)使用壽命?采用電壓源型變頻器可提高功率因數(shù)，提高電力質(zhì)量和減小線(xiàn)損?降頻后，輸出電壓降低，相對(duì)提高電機(jī)和線(xiàn)路的絕緣?實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，減小電網(wǎng)的沖擊?實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)節(jié)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性2、改善工藝三環(huán)高壓變頻器有何優(yōu)勢(shì)?《DL/T994-2006中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)火電廠(chǎng)風(fēng)機(jī)水泵用高壓變頻器》起草單位?功率單元機(jī)械式旁路?變頻器帶故障運(yùn)行方式?諧波指標(biāo)輸出電流諧波失真<2%?線(xiàn)電壓自動(dòng)均衡技術(shù)?控制部分雙電源切換應(yīng)用范圍1.三環(huán)高壓變頻整體了解A6A5A4A3C1B3B4B5B6A1A2B1B2變壓器柜為功率單元提供電源，變壓器次級(jí)繞組在繞制時(shí)相互之間有一定的相位差，這樣既大大降低了輸入諧波電流，也使得功率因數(shù)能在較高或滿(mǎn)載負(fù)荷時(shí)能達(dá)到95％以上。移相變壓器電氣原理圖所示:變壓器原邊繞組為6kV,副邊共十八個(gè)繞組分為三相。每個(gè)繞組為延邊三角形接法，分別有±5o、±15o、±25o等移相角度，每個(gè)繞組接一個(gè)功率單元。這種移相接法可以有效地消除35次以下的諧波。因此，采用移相變壓器進(jìn)行隔離降壓，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的諧波干擾PLC主控旁路板旁路電源直流電源后備式UPS空開(kāi)轉(zhuǎn)接板進(jìn)線(xiàn)刀閘QS1出線(xiàn)刀閘QS2旁路刀閘QS3所謂功率單元，是由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成的一個(gè)系統(tǒng)。由DSP組成的主控板發(fā)出的控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去控制IGBT的導(dǎo)通或關(guān)斷，完成產(chǎn)生PWM波的過(guò)程。它主要完成對(duì)功率單元各個(gè)關(guān)鍵量的檢測(cè)、上報(bào)和控制等功能。故障指示燈通訊超時(shí)通訊正常電源指示IGBT封鎖功率單元主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一個(gè)完整的功率單元主要由熔斷器、整流橋、電解電容、IGBT、單元驅(qū)動(dòng)板、旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分構(gòu)成

功率單元由移相變壓器的一組副邊供電，通過(guò)三相全橋整流器將交流輸入整流為直流，并將能量?jī)?chǔ)存在電容組中。電容組根據(jù)單元電壓選擇并聯(lián)或串聯(lián)，以滿(mǎn)足耐壓要求。控制部分電源從直流母線(xiàn)上取電，接收主控系統(tǒng)發(fā)送的PWM信號(hào)并通過(guò)控制IGBT的工作狀態(tài)，輸出PWM電壓波形。在某一個(gè)功率單元出現(xiàn)重故障時(shí)，主控將打開(kāi)該功率單元的旁通回路，使該功率單元進(jìn)入旁通狀態(tài)，而整個(gè)變頻器可以繼續(xù)工作，直至適當(dāng)時(shí)機(jī)停機(jī)進(jìn)行功率單元更換，避免整個(gè)變頻器停機(jī)。功率單元輸出光纖通信連接至主連接板單元控制電路Q(chēng)1Q3Q2Q4COIL旁路接觸器主控部分負(fù)責(zé)的主要功能（1）與PLC雙向通訊，從PLC接受諸如目標(biāo)頻率/目標(biāo)電壓等信息；同時(shí)把故障信息/當(dāng)前頻率/電壓等反饋給PLC。（2）根據(jù)目標(biāo)頻率，產(chǎn)生符合頻率/電壓/相位的各單元的開(kāi)關(guān)波形，并通過(guò)光纖發(fā)送到各單元驅(qū)動(dòng)板。（3）從單元驅(qū)動(dòng)板接收故障信號(hào)并做出單元旁路等處理。（4）與旁路控制板通訊，通知應(yīng)被旁路的故障單元號(hào)。主控部分的工作過(guò)程主控部分的邏輯功能主要由FPGA主控板、主控接口板（光纖接口板）、主控底板來(lái)配合完成。其工作過(guò)程如下:（1）用戶(hù)通過(guò)觸摸屏或者遠(yuǎn)程模擬信號(hào)告訴PLC所需的運(yùn)行頻率（或者轉(zhuǎn)速）；（2）FPGA主控板和PLC通過(guò)串口通訊，得到當(dāng)前的工作頻率和電壓；（3）FPGA主控板根據(jù)需要的頻率和電壓實(shí)時(shí)生成所有單元的PWM波形；（4）FPGA主控板同時(shí)和所有單元驅(qū)動(dòng)板通訊（通過(guò)光纖接口板上的收發(fā)光模塊），把各單元的開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)給各驅(qū)動(dòng)板；同時(shí)獲得各單元的狀態(tài)；（5）根據(jù)單元的故障情況（如果有），做出相應(yīng)的處理，并把工作模式和故障情況報(bào)告給PLC；（6）和旁路控制板通訊，發(fā)送旁路指令（如果有單元需要旁路），同時(shí)接收并檢查旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)以檢驗(yàn)它們是否在要求的狀態(tài)下。旁路部分負(fù)責(zé)的主要功能（1）與主控FPGA板通過(guò)光纖雙向通訊，得知故障信息并報(bào)告旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)目前狀態(tài)。（2）根據(jù)故障信息驅(qū)動(dòng)旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，把故障單元從主回路中旁路出來(lái)。機(jī)械式旁路單元輸出電壓為690V，每相采用5/6/8單元串聯(lián)，輸出線(xiàn)電壓3KV/6KV/10KV,每單元配置機(jī)械式旁路，某單元故障時(shí)旁路動(dòng)作，變頻器仍能正常運(yùn)行。要特別注意的是，三環(huán)高壓變頻器采用的是機(jī)械旁路方式，而國(guó)內(nèi)其他大部分高壓變頻器廠(chǎng)家采用的是電氣旁路方式。三環(huán)高壓變頻器所用的機(jī)械旁路方式（后簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)械旁路）和其他廠(chǎng)家采用的電氣旁路兩者的根本區(qū)別如下：機(jī)械旁路采用旁路模塊來(lái)完成旁路，而電氣旁路方式則往往采用可控硅/IGBT等電子元件；機(jī)械旁路的旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的部分，不管故障單元上驅(qū)動(dòng)板/功率器件/通訊光纖等等器件如何損壞，都不會(huì)影響旁路功能，可靠性比較高；而電氣旁路往往需要由單元驅(qū)動(dòng)板來(lái)控制，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板上任何元件發(fā)生問(wèn)題，都將使得旁路功能陷于失控的危險(xiǎn)狀態(tài)，所以電氣旁路的可靠性差2.一拖一高壓變頻器操作流程6KV6KV開(kāi)關(guān)QS1刀閘QS2刀閘變頻器MQS3刀閘6KV6KV開(kāi)關(guān)QS1刀閘QS2刀閘變頻器MQS3刀閘一拖一高壓變頻器操作流程MMSH-HVF系列高壓變頻器6kVI段6kVII段QF1QS1QF2QS2QS3QS4QS6QS5電機(jī)一電機(jī)二一拖二高壓變頻器操作流程QF1,QF2為用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，QS1～QS6為隔離刀閘。A、正常運(yùn)行時(shí)：電機(jī)一運(yùn)行于變頻狀態(tài)，電機(jī)二處于工頻備用狀態(tài)，此時(shí)QS1、QS2、QS6處于合閘狀態(tài)，QS3、QS4、QS5處于分閘狀態(tài)；同理如果電機(jī)二運(yùn)行于變頻狀態(tài)，電機(jī)一處于工頻備用狀態(tài)，此時(shí)QS3、QS4、QS5處于合閘狀態(tài)，QS1、QS2、QS6處于分閘狀態(tài).B、正常切換時(shí)：如果電機(jī)一運(yùn)行于變頻狀態(tài)，電機(jī)二處于工頻備用狀態(tài)，需要切換到電機(jī)二運(yùn)行于變頻狀態(tài)，電機(jī)一處于工頻備用狀態(tài)，為了保證出水母管的壓力，第一步將電機(jī)二工頻啟動(dòng)，同時(shí)將電機(jī)一變頻停止，第二步將電機(jī)一工頻啟動(dòng)，同時(shí)將電機(jī)二工頻停止，第三步將電機(jī)二變頻啟動(dòng)，同時(shí)將電機(jī)一工頻停止備用，完成切換過(guò)程；同理也可完成反相切換。C、凝泵除具備變頻運(yùn)行功能外，同時(shí)也具有工頻旁路運(yùn)行方式，以防止變頻器發(fā)生故障退出后，還可以保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。D、QS2與QS3、QS5與QS6之間有機(jī)械互鎖，確保工頻、變頻同時(shí)輸出造成輸出短路。QS1與QS4之間有邏輯機(jī)械鎖，避免6KV兩段電源有回流。QS2和QS4,QS1和QS5之間有邏輯互鎖，保證開(kāi)關(guān)柜輸入、輸出對(duì)應(yīng)的一致性。QS2和QS5之間有邏輯互鎖，確保變頻器輸出不同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩電機(jī)SH-HVF系列高壓變頻器三、變頻器操作注意事項(xiàng)3.1旁路開(kāi)關(guān)柜操作注意事項(xiàng)

3.1.1禁止帶電合、分旁路柜的隔離開(kāi)關(guān)，旁路開(kāi)關(guān)的倒換必須在確認(rèn)完全斷電的情況下進(jìn)行；3.1.2隔離開(kāi)關(guān)有電氣和機(jī)械雙重互鎖功能，禁止強(qiáng)行合分隔離開(kāi)關(guān)；3.1.3電磁鎖鑰匙只能在檢修時(shí)使用，在運(yùn)行中禁止使用；3.1.4必須按規(guī)定的操作順序?qū)Ω鞲綦x開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，操作完畢后必須確認(rèn)各隔離開(kāi)關(guān)合分完全到位。3.2變頻器操作注意事項(xiàng)3.2.1變頻器為高壓裝置，操作人員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章操作；3.2.2送電時(shí)必須遵從先送低壓電源，待系統(tǒng)自檢完成后，變頻器給出高壓“允許合閘”信號(hào)，才能送高壓電源；3.2.3使用觸摸屏?xí)r，只需用手指輕輕點(diǎn)擊即可，嚴(yán)禁使勁敲擊或用硬物點(diǎn)擊；3.2.4變頻器送高壓電源前應(yīng)關(guān)好所有機(jī)柜柜門(mén)，運(yùn)行中不能隨便打開(kāi)柜門(mén)，以保證人身和設(shè)備安全.3.2.5嚴(yán)格保證變頻器運(yùn)行的環(huán)境溫度不超過(guò)40℃，否則變頻器的壽命及運(yùn)行可靠性不能保證；SH-HVF系列高壓變頻器SH-HVF系列高壓變頻器

3.2.6變頻器所有參數(shù)在設(shè)備交付運(yùn)行前都已進(jìn)行合理設(shè)置，用戶(hù)不得隨意更改。如果確需更改，請(qǐng)事先和湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司技術(shù)支持部聯(lián)系。3.3變頻器啟動(dòng)注意事項(xiàng)

3.3.1變頻器的輸入電源3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)必須待變頻器發(fā)出“高壓合閘允許”信號(hào)時(shí)，才能合閘；3.3.2如果變頻器始終沒(méi)有提供“高壓合閘允許”信號(hào)，請(qǐng)確認(rèn)變頻器控制電源是否已送電，變頻器控制回路是否正常，開(kāi)關(guān)或刀閘是否合到位；

3.3.3用戶(hù)3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)合閘只相當(dāng)于給變頻器送電，電機(jī)并不啟動(dòng)。需要啟動(dòng)電機(jī)，還必須給變頻器發(fā)啟動(dòng)指令；

3.3.4啟動(dòng)變頻器以前，風(fēng)機(jī)擋板或水泵出口閥門(mén)處于關(guān)閉位置。并確認(rèn)電機(jī)沒(méi)有因?yàn)閾醢寤虺隹陂y門(mén)不嚴(yán)和其他原因而反轉(zhuǎn)，否則容易引起變頻器啟動(dòng)時(shí)過(guò)流停機(jī)；SH-HVF系列高壓變頻器SH-HVF系列高壓變頻器

3.3.5變頻器需要啟動(dòng)時(shí)，如果風(fēng)機(jī)剛停機(jī)不久，應(yīng)確認(rèn)風(fēng)機(jī)已經(jīng)完全停轉(zhuǎn)，否則容易引起變頻器啟動(dòng)時(shí)單元過(guò)電壓。3.3.6需用DCS系統(tǒng)控制時(shí)，將變頻器處于遠(yuǎn)程控制狀態(tài)下，才能給變頻器發(fā)送指令；

3.3.7變頻器啟動(dòng)后，自動(dòng)將電機(jī)加速達(dá)到DCS的給定速度。如果當(dāng)時(shí)DCS的給定速度小于最低轉(zhuǎn)速設(shè)定值，變頻器將按最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。如果當(dāng)時(shí)DCS的給定速度大于最低轉(zhuǎn)速設(shè)定值，變頻器將按設(shè)定值運(yùn)行；

3.3.8變頻器啟動(dòng)操作順序：刀閘柜時(shí)：先合刀閘→合3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)→啟動(dòng)變頻器。真空接觸器柜時(shí)：合3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)→啟動(dòng)變頻器。

3.3.9工頻旁路情況下，要啟動(dòng)電機(jī)，需將旁路柜轉(zhuǎn)換為工頻方式，然后合上相應(yīng)的高壓開(kāi)關(guān)即可；3.3.10變頻器停機(jī)一段時(shí)間后，需重新啟機(jī)；在送高壓電前，如果空氣濕度較大，請(qǐng)先檢查變壓器鐵芯和變頻器內(nèi)部是否有結(jié)露，如有結(jié)露請(qǐng)及時(shí)采取措施，如無(wú)明顯結(jié)露請(qǐng)先打開(kāi)各控制電源和柜內(nèi)冷卻風(fēng)機(jī)，使變頻器通風(fēng)半小時(shí)，以驅(qū)除變頻器內(nèi)部潮氣，然后再送高壓電。3.3.11在啟動(dòng)變頻器前，如果環(huán)境溫度低于0℃，請(qǐng)先送高壓電，讓變頻器高壓帶電15分鐘后，再啟動(dòng)變頻器。SH-HVF系列高壓變頻器SH-HVF系列高壓變頻器3.4變頻器調(diào)速注意事項(xiàng)

改變電機(jī)運(yùn)行速度設(shè)定（即變頻器運(yùn)行頻率）時(shí)，變頻器的響應(yīng)有一個(gè)過(guò)程，即電機(jī)實(shí)際速度達(dá)到給定的速度有一個(gè)過(guò)程。當(dāng)電機(jī)實(shí)際速度達(dá)到設(shè)定的速度后，如果仍滿(mǎn)足不了生產(chǎn)要求，再進(jìn)一步調(diào)節(jié)速度設(shè)定值。不要在電機(jī)速度沒(méi)有穩(wěn)定的情況下大幅度調(diào)節(jié)速度給定值，以防產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象。SH-HVF系列高壓變頻器3.5變頻器停機(jī)注意事項(xiàng)

3.5.1正常停機(jī)的順序如下：停變頻器→停3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)；3.5.2給變頻器發(fā)停機(jī)指令使電機(jī)正常停機(jī)后，變頻器輸入6KV高壓開(kāi)關(guān)可以分?jǐn)?，也可以不分?jǐn)?，熱備用?.5.3電機(jī)調(diào)速運(yùn)行時(shí)要正常停機(jī)，直接給變頻器發(fā)出停機(jī)指令即可,無(wú)須事先降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

3.5.4要將處于變頻調(diào)速狀態(tài)中電機(jī)停機(jī)，必須先給出變頻器的停機(jī)指令，不能直接分?jǐn)嘧冾l器輸入3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)。運(yùn)行中直接分?jǐn)嘧冾l器輸入3KV/6KV/10KV開(kāi)關(guān)，變頻器將按電源故障處理。這時(shí)必須履行故障處理措施，查明并記錄故障原因，排除故障，將變頻器復(fù)位后方可重新開(kāi)機(jī)；SH-HVF系列高壓變頻器

3.5.5工頻旁路情況下，要想將電機(jī)停機(jī)，需要注意：a.如果是刀閘柜，則直接分?jǐn)?KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)即可。b.如果是真空接觸器柜，則先將3KV/6KV/10KV高壓開(kāi)關(guān)分開(kāi)，再將真空接觸器分開(kāi)。3.觸摸屏參數(shù)設(shè)置觸摸屏界面注意：用戶(hù)名：密碼：點(diǎn)擊（回車(chē)）便進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)界面進(jìn)入14.常見(jiàn)故障分析5.日常巡檢及注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)SH-HVF系列高壓變頻器在設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮到個(gè)人安全問(wèn)題。然而，與任何其它高壓設(shè)備一樣，有大量的內(nèi)部連接存在著致命電壓。另外，某些內(nèi)部元器件溫度很高，所以也不能隨意觸摸。為安全起見(jiàn)，在SH-HVF系列高壓變頻器現(xiàn)場(chǎng)或附近工作時(shí)請(qǐng)遵從如下規(guī)則：1.在進(jìn)行任何維護(hù)或檢修工作之前，必須嚴(yán)格遵守正確的操作規(guī)程。2.在確認(rèn)變頻器已經(jīng)不發(fā)燙和不帶電之前，千萬(wàn)不要觸摸變頻器柜內(nèi)任何部位。3.千萬(wàn)不要以為關(guān)斷輸入端斷路開(kāi)關(guān)后柜內(nèi)就不再存在任何危險(xiǎn)電壓了，相反，電壓仍然存在于斷路開(kāi)關(guān)的輸入端子上，或存在從其它地方來(lái)的電壓，如單元電容器尚未放電完畢時(shí)。4.不要在柜門(mén)打開(kāi)時(shí)運(yùn)行變頻器。5.只有專(zhuān)業(yè)人員才能安裝、操作、檢修和維護(hù)該變頻器，專(zhuān)業(yè)人員是指“熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作及其安全意識(shí)強(qiáng)的人”。6.高壓供電時(shí)千萬(wàn)不要斷開(kāi)控制電源，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)過(guò)熱或單元損害。7.不要將易燃材料放置在柜里面、上面或附近，包括設(shè)備圖紙和手冊(cè)。8.靜電可通過(guò)接觸接地的導(dǎo)電體（如金屬片）加以消除。9將元件交給公司修理時(shí)，必須使用防靜電安全包裝，以防止由于靜電進(jìn)一步損壞元器件。故障檢查或維修時(shí)，注意須先切斷高壓電源，將變頻器的輸入變壓器進(jìn)線(xiàn)側(cè)的用戶(hù)側(cè)高壓柜斷路器搖出，并將變頻器進(jìn)線(xiàn)柜主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，且須等斷電約15min電容放電完畢后，方可打開(kāi)柜門(mén)進(jìn)行維修，切忌停機(jī)后立即進(jìn)行檢查。因變頻器額定運(yùn)行時(shí)，其直流母排電壓可達(dá)到900V左右，且濾波所用電解電容，數(shù)量較多，單個(gè)容量4700μF，儲(chǔ)存了大量的電能，停機(jī)后須待電容模塊前的電壓平衡電阻將其放電，電壓降低后(其放電時(shí)間約為15min)，為安全起見(jiàn)，可先用萬(wàn)用表測(cè)其電壓，到安全電壓之下方可開(kāi)柜進(jìn)行檢查。特別注意高壓變頻器的日常巡檢

認(rèn)真做好高壓變頻器的日常巡視檢查工作，巡視內(nèi)容主要包括：周?chē)h(huán)境溫度、濕度是否合符要求，門(mén)窗通風(fēng)散熱是否良好;變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口是否積塵或因積塵過(guò)多而堵塞;變頻器運(yùn)行參數(shù)是否正常，有無(wú)報(bào)警;柜內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常；變頻器內(nèi)是否有振動(dòng)或異常聲音等。重點(diǎn)巡檢項(xiàng)目（建議每天巡檢不少于一次）：1.檢查記錄移相變壓器溫度，高于100℃時(shí)，立即通知我公司（湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司）處理；2.檢查記錄變頻器室環(huán)境溫度（0～40℃）；3.檢查記錄變頻器觸摸屏輸出頻率，輸出三相電壓、三相電流；4.檢查觸摸屏或上位機(jī)變頻報(bào)警信息、故障信息記錄；5.檢查電機(jī)及負(fù)載是否有異常振動(dòng)；6.檢查變頻器內(nèi)部有無(wú)異常聲音等。高壓變頻器的定期維護(hù)保養(yǎng)及其檢修工作

認(rèn)真做好高壓變頻