ABB 變流器調(diào)試手冊

1、變流器調(diào)試一、變流器的測試前檢查1、 首先觀察硬件的連接情況，主要是檢查變流器的外部接線，包括發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子、編碼器、及電網(wǎng)側(cè)電纜、220V供電電纜，接地電纜等的連接情況；接線的相序必須正確，否則同步時會報故障，將不能正常進行同步。2、 檢查網(wǎng)側(cè)、定子側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)的電纜密封問題，多余的孔需要密封；3、 檢查ABB拆卸下來的背板和側(cè)板的安裝情況，需要安裝的螺母是否全部安裝，如果確實安裝不上的須考慮后續(xù)處理措施。4、 變流器上電之前進行絕緣檢查，需要檢查：Ø 變流器的網(wǎng)側(cè)、定子側(cè)、轉(zhuǎn)子側(cè)各相的對地電阻，Ø 兩個直流母排分別的對地電阻，Ø 兩個直流母排之間的的電阻。一般

2、的要求是這些值均大于1M歐姆。注意1：當轉(zhuǎn)子沒有旋轉(zhuǎn)時，發(fā)電機是不能連接到電網(wǎng)上的。轉(zhuǎn)子必須工作在運行速度 區(qū)通常是發(fā)電機額定速度的70130%）。否則傳動運行程序不允許發(fā)電機連接到電網(wǎng)上。注意2：處于測試的目的，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器能在零速下啟動。注意應(yīng)用程序不能在零速下執(zhí)行調(diào)試常規(guī)檢查。但是即使發(fā)電機沒有運轉(zhuǎn)，也能夠測試網(wǎng)側(cè)變流器。在啟動前，確保手邊有發(fā)電機數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)子側(cè)在零速下測試僅用于現(xiàn)場無風時的靜態(tài)測試。注意3：并網(wǎng)柜上面的Q2做實驗時必須閉合（豎直位置），透明膠罩里面的鑰匙上面的一個必須擰到水平位置，這樣才允許主開關(guān)閉合。注意4：我們的profibus模塊已到了塔底柜，冬天較冷注意開關(guān)控制柜

3、時，連接NPBA-12的光纖易折斷，注意編碼器的電纜接線，我們采用的是雙絞單屏蔽電纜，一對差分信號必須走同一對雙絞線，屏蔽層只與編碼器的外殼連接，不要與發(fā)電機外殼連接，因為編碼器與發(fā)電機之間的連桿兩個連接處是絕緣的。注意5：同步實驗和isu充電實驗和零速實驗，21.02: DISABLE MCB CLOSE，設(shè)為YES，也就是禁止主開關(guān)閉合。二、上電，具體的軟件設(shè)置步驟1、 上述檢查完畢后，準備給ABB變流器通電：首先閉合塔底柜內(nèi)8F4開關(guān)將220V供電接入變流器，然后閉合變頻器柜柜門上部的Q2開關(guān)，將電網(wǎng)接入變流器。2、 光纖與電腦連接后，運行DriveWindow程序。注意接線的正確性，調(diào)

4、試光纖只能接到INU主控板AMC-33的CH3口，每一個CH3接口有兩個接口，一個淺黑色，一個淺藍色，連接時與ABB電腦側(cè)連接的調(diào)試工具的接口顏色深淺對應(yīng)，深淺一直，如果在調(diào)試時開啟軟件識別不到設(shè)備，則調(diào)換兩個接口，另外注意插拔光纖接頭要輕，否則容易傷到光纖頭。識別不到所報的故障是：no drive found，也就是在如Figure5圖左上角沒有顯示到設(shè)備。正?？勺R別時如圖Figure6左上角顯示兩個設(shè)備，分別是inu和isu兩個主控板的參數(shù)等顯示。Figure5： no drive found下圖為以前存儲的workspace作為例子，圖中還顯示了別的參數(shù)和波形。Figure6：連接上調(diào)試

5、設(shè)備3、 切換轉(zhuǎn)子側(cè)變流器到本地控制模式。如Figure7中的綠色按鈕，點后如出現(xiàn)Figure8，則切換到本地控制，如果沒有Figure8的顯示則是遠程控制，可以通過profibus，can等遠程總線控制。Figure8中介紹了具體按鈕的作用。 Figure7：獲得和釋放本地控制 Figure8：傳動控制工具欄三、輸入啟動數(shù)據(jù)1、上傳參數(shù)和信號列表。2、通過設(shè)置參數(shù)16.03 PASS CODE 的值到1使能參數(shù)鎖定功能。當使能參數(shù)鎖定時，可以看到參數(shù)組100至202。如果是isu模塊則設(shè)置參數(shù)16.03 PASS CODE的值為2303，可以看到100到211組參數(shù)。3、按照客戶提供的電機參

6、數(shù)開始設(shè)置99組參數(shù)，電機目前的參數(shù)設(shè)置如下：針對湘潭電機：99.02: MOTOR NOM VOLTAGE V 69099.03: MOTOR NOM CURRENT A112099.04: MOTOR NOM FREQ Hz 50 99.05: MOTOR NOM SPEED rpm1513； 99.06: MOTOR NOM POWER kW1340.9599.12: MOTOR NOM COSFII0.96899.14: MOTOR SYNC SPEED rpm1500 99.15: MOTOR OPEN CKT V V185399.16: MOTOR NOM IM A42699.21

7、: Rs mohm3.47199.22: X1S mohm17.4699.23: X2S mohm61.7599.24: XM mohm173099.25: Rr mohm2.70299.28: MAX MEAS IS A 3292.69針對VEM電機：99.02: MOTOR NOM VOLTAGE V69099.03: MOTOR NOM CURRENT A111899.04: MOTOR NOM FREQ Hz 5099.05: MOTOR NOM SPEED rpm151399.06: MOTOR NOM POWER kW134099.12: MOTOR NOM COSFII0.959

8、9.14: MOTOR SYNC SPEED rpm150099.15: MOTOR OPEN CKT V V187299.16: MOTOR NOM IM A51399.21: Rs mohm2.64899.22: X1S mohm5399.23: X2S mohm4299.24: XM mohm172099.25: Rr mohm2.6399.28: MAX MEAS IS A 3292.69其中99.28的計算公式如下：（I=4.5V/2.73333）*CT=？其中：CT為電流互感器變比（取決于所使用的電流互感器）注意對參數(shù)99.05，99.06的理解，其中99.05 MOTOR NOM

9、 SPEED為發(fā)電機在電動模式下，給發(fā)電機定子通額定電壓和額定電流時的轉(zhuǎn)速（帶載情況下），99.06=99.05*(wind turbine nom.power)/(wind turbine nom.speed), 其中wind turbine nom.power為發(fā)電機的額定功率，wind turbine nom.speed為發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速。注意：一些發(fā)電機的廠家給出的等效電路數(shù)據(jù)采用的角接。在那種情況下所給出的電感值必須要除以3。4、輸入編碼器的脈沖數(shù)。 50.04: PULSE NR p ：2048（取決于所使用的編碼器）5、當輸入發(fā)電機所有數(shù)據(jù)時，檢查參數(shù)50.01 SPEEDSCA

10、LING 設(shè)定值是否是2000。50.01: SPEED SCALING rpm ：20006、通過傳動選擇通訊配置。 16.11: COMM PROFILE ：PROFILE B（取決于所選用的外部通信設(shè)備）7、根據(jù)過程控制需要，在組20 LIMITS 中設(shè)定參數(shù)限幅值。 20.05: USER POS TORQ LIM %：10（Defines the torque limit in motoring mode.）20.06: USER NEG TORQ LIM %：-110（Defines the torque limit in generating mode.）。也就是發(fā)電機發(fā)電狀態(tài)時

11、的設(shè)置。20.21: SWITCH ON SPEED rpm：1050（定義切入風速）20.22: SWITCH OFF SPEED rpm：950（定義切出風速）與主控控制軟件和變流器前期的故障有關(guān)，做了微調(diào)，如果不合適還可以做變動。8、選擇無功功率的給定類型。23.04: REACT POW REF SEL ：kvar（aerodyn給我們的twincat軟件中的設(shè)計是通過kvar給定的）。9、設(shè)定定子過流跳閘限幅值。在調(diào)試期間，當傳動運行在本地模式下沒有采用轉(zhuǎn)矩給定時，設(shè)定參數(shù)值大約500A。在調(diào)試后并網(wǎng)時，設(shè)定參數(shù)值為0A。（取決于所使用的電機，一般在做同步試驗時可以簡單設(shè)定為500A

12、，是對電機的一個保護）。 30.04: STATOR CURR TRIP A10、設(shè)定超速/欠速限幅值。（于具體所使用的電機有關(guān)，我們采購的變流器出廠設(shè)置值如下） 30.09: OVERSPEED LIMIT rpm：205030.10: UNDERSPEED LIMIT rpm：750，（與電機的最高轉(zhuǎn)速有關(guān)，我們的變流器出廠設(shè)置為3000，但是VEM發(fā)電機的最高轉(zhuǎn)速是2050）11、通過設(shè)定參數(shù)98.02 COMM MODULE 為FBA DSET 10 來激活外部通訊。98.02: COMM MODULE ：FBA DSET 1012、根據(jù)所使用的外部控制系統(tǒng)來設(shè)定現(xiàn)場總線適配器數(shù)據(jù)。注

13、意：如果沒有連接通訊模塊或在應(yīng)用程序中沒有被激活，所配置的參數(shù)是看不見的。51 MASTER ADAPTER 13、激活現(xiàn)場總線適配器監(jiān)控觸發(fā)位（如果需要）。 70.25: TOGGLE BIT SEL ：1570.26: TOGGLE ADDRESS SEL ：70114、定義定子和電網(wǎng)之間的連接的電流限幅值和斷路器設(shè)備類型。20.27: CONT OPEN CUR A ：0(僅有“空氣斷路器”時的設(shè)置) 四、時間設(shè)定（可根據(jù)當時具體的時間設(shè)置），按照如下步驟設(shè)置數(shù)據(jù)和時間104 OPSYS SUPERVISO：設(shè)定參數(shù)104.17 RTC MODE 值為SET。通過參數(shù)104.11。104

14、.16 檢查/調(diào)整數(shù)據(jù)和時間。設(shè)定參數(shù)104.17 RTC MODE 值為 SHOW。 104.11: YEAR ： 104.12: MONTH ： 104.13: DAY ： 104.14: HOUR ： 104.15: MINUTE ： 104.16: SECOND ： 104.17: RTC MODE ： SHOW五、數(shù)字輸入：檢查所有數(shù)字輸入連接是否正確。01.15 DI STATUS : 1301h具體的數(shù)值在做調(diào)試時注意其中的變化，在充電和并網(wǎng)以后的變化。六、參數(shù)鎖定：1、 鎖定參數(shù)：調(diào)試時可主要觀察這些參數(shù)的變化，切換界面時，這些參數(shù)都是優(yōu)先顯示的，可以實時觀測到變流器的狀態(tài)。如

15、下圖：Figure8：鎖定監(jiān)視參數(shù)01.02: GENERATOR TORQUE % 01.05: NET FREQUENCY Hz 01.06: LINE CURRENTA 01.07: REACT POWERkVAr 01.08: POWER kW 01.10: DC VOLTAGE V 01.11: MAINS VOLTAGE V 01.15 DI STATUS 02.01: STATOR IS (RMS) A 02.02: STATOR VOLTAGE V 02.06: ROTOR IR (RMS) A 02.07: ROTOR VOLTAGE V 05.10 ISU STATUS W

16、ORD 21.01: ISU LOCAL CTR WORD 21.02: DISABLE MCB CLOSE 23.04: REACT POW REF SEL 25.04: TORQUE REF A % 30.04: STATOR CURR TRIP A 99.24: XM mohm 99.26: XM CALIBRATED mohm 113.06: TORQUE REF A % 具體需鎖定哪些參數(shù)可根據(jù)自己的理解決定，如果很熟悉則僅需鎖定很少的參數(shù)。2、設(shè)定監(jiān)視的參數(shù)Monitor： 01.01: MOTOR SPEED rpm 01.10: DC VOLTAGE V 01.11: MAIN

17、S VOLTAGE V 02.01: STATOR IS (RMS) A 02.02: STATOR VOLTAGE V 02.06: ROTOR IR (RMS) A 并且設(shè)置X axis length時間間隔Interval 為100ms,Y axis maximum 為2000，Y axis minimum為0。3、設(shè)置Datalogger1: 160.05: ROTOR IU % 160.06: ROTOR IY % 160.14: STATOR U FLUX % 160.15: GRID U FLUX % 160.25: STATOR Y FLUX % 160.26: GRID Y

18、FLUX % 設(shè)置觸發(fā)條件Trig Condition : fault設(shè)置觸發(fā)變量Trig Variable : 160.14: STATOR U FLUX % 設(shè)置X Axis Length : 0.02sY axis maximum 為125.5，Y axis minimum為-128。4、設(shè)置Datalogger2: 160.01: STATOR IU % 160.02: STATOR IY % 160.05: ROTOR IU % 160.06: ROTOR IY % 160.14: STATOR U FLUX % 160.25: STATOR Y FLUX % 設(shè)置觸發(fā)條件Trig

19、Condition : fault設(shè)置觸發(fā)變量Trig Variable : 104.01: FC DUTY % 設(shè)置X Axis Length : 1.023sY axis maximum 為800，Y axis minimum為-100。23、24、25三組的設(shè)定都是根據(jù)經(jīng)驗和具體的情況，可以在出現(xiàn)故障時，自己判斷要看那個波形，作相應(yīng)的調(diào)整，包括觸發(fā)條件等，如果連接的調(diào)試設(shè)備不止一個，monitor只能監(jiān)視六個波形，這6個波形可以來自不同的設(shè)備，因為它是軟件自帶的功能，然而每一個設(shè)備的兩個datalogger都可以監(jiān)視12個波形，因為他們監(jiān)控的波形存儲在各自的主控板上。觸發(fā)條件和觸發(fā)變量，

20、包括X、Y軸的參數(shù)均是可以設(shè)置的，但是啟動 monitor以后就不行了，如果要重設(shè)需要停止monitor的波形監(jiān)視。七、網(wǎng)側(cè)變流器測試（isu的直流充電測試）和Crowbar測試在無風情況，發(fā)電機不轉(zhuǎn)時，可以通過isu模塊的充電試驗檢測變流器的狀態(tài)。1、 isu的充電試驗，主要是檢測isu模塊的狀態(tài)，如果直流側(cè)的電壓可以順利充到1070V左右說明isu可以穩(wěn)定工作，但是該模塊的工作性能還需要并網(wǎng)測試。2、 取得變流器的本地控制權(quán)以后，設(shè)參數(shù)21.01: ISU LOCAL CTR WORD為9，進線側(cè)開始為直流電容充電，閉合主接觸器，接著啟動傳動單元。3、 檢查直流環(huán)節(jié)是否充電：01.10 D

21、C VOLTAGE 順利充到1070V左右，說明isu可以穩(wěn)定工作，但該模塊的工作性能還需要并網(wǎng)測試。Figure1、DC充電4、 檢查電壓和電流測量單元NUIM-6x 功能，例如，電網(wǎng)的頻率和電壓。01.05 NET FREQUENCY 50Hz01.11 MAINS VOLTAGE 690V5、 檢查網(wǎng)側(cè)變流器狀態(tài)05.10 ISU STATUS WORD 注意：只有三個最低位是跟網(wǎng)側(cè)變流器的狀態(tài)相關(guān)的。231H (1000110001 bin)，在網(wǎng)側(cè)變流器啟動前737H (11100110111 bin)，當網(wǎng)側(cè)變流器運行時238H (1000111000 bin) ，當網(wǎng)側(cè)變流器故障

22、跳閘時6、 設(shè)參數(shù)21.01: ISU LOCAL CTR WORD為0，停止網(wǎng)測變流器。 7、 通過啟動和停止網(wǎng)側(cè)變流器，檢查Crowbar 的功能。 ( 參數(shù) 21.01 ISU LOCAL CTR WORD 設(shè)定為 9 ( 十六進制) = 啟動，設(shè)定為 0 ( 十六進制) = 停止)當直流電壓為 0 V 時，參數(shù) 1.15 DI STATUS 位 4 值必須為0 ( 例如， Crowbar 無效時)。當直流電壓超過 100 V，參數(shù) 1.15 DI STATUS 位 4 值必須為 1 (i例如， Crowbar 激活時)。八、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器測試1、 設(shè)置參數(shù)21.02 DISABLE MC

23、B CLOSE 為 YES ，禁止主斷路器功能（轉(zhuǎn)子側(cè)變流器與電網(wǎng)同步，但是不會閉合主斷路器）。注意：如果控制地是遠程控制，或檢測到故障，則參數(shù)21.02的值自動被清除。21.02: DISABLE MCB CLOSE ：YES2、 inu模塊的的靜態(tài)試驗如果沒有風，可以靜態(tài)檢驗inu主控制板的狀態(tài)，波形如下圖。具體做法就是在禁止并網(wǎng)的條件下，按Drivewindows的綠色按鈕。Figure2、零速試驗注意1：當轉(zhuǎn)子沒有旋轉(zhuǎn)時，發(fā)電機是不能連接到電網(wǎng)上的。轉(zhuǎn)子必須工作在運行速度區(qū)通常是發(fā)電機額定速度的70130%。否則傳動運行程序不允許發(fā)電機連接到電網(wǎng)上。注意2：處于測試的目的，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器

24、能在零速下啟動。注意應(yīng)用程序不能在零速下執(zhí)行調(diào)試常規(guī)檢查。但是即使發(fā)電機沒有運轉(zhuǎn)，也能夠測試網(wǎng)側(cè)變流器。在啟動前，確保手邊有發(fā)電機數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)子側(cè)在零速下測試僅用于現(xiàn)場無風時的靜態(tài)測試。注意3：并網(wǎng)柜上面的Q2做實驗時必須閉合（豎直位置），并網(wǎng)開關(guān)Q1鑰匙上面的一個必須擰到水平位置，這樣才允許主開關(guān)閉合。注意4：我們的profibus模塊已到了塔底柜，冬天較冷注意開關(guān)控制柜時，連接NPBA-12的光纖易折斷，注意編碼器的電纜接線，我們采用的是雙絞單屏蔽電纜，一對差分信號必須走同一對雙絞線，屏蔽層只與編碼器的外殼連接，不要與發(fā)電機外殼連接，因為編碼器與發(fā)電機之間的連桿兩個連接處是絕緣的。注意5：同步

25、實驗和isu充電實驗和零速實驗，21.02: DISABLE MCB CLOSE，設(shè)為YES，也就是禁止主開關(guān)閉合。3、 同步試驗 同步實驗必須是有風的情況下進行，且變槳已經(jīng)調(diào)完，兩個葉輪機械鎖均已打開。3.1 設(shè)置參數(shù)21.02 DISABLE MCB CLOSE 為 YES ，禁止主斷路器功能（轉(zhuǎn)子側(cè)變流器與電網(wǎng)同步，但是不會閉合主斷路器）。注意：如果控制地是遠程控制，或檢測到故障，則參數(shù)21.02的值自動被清除。21.02: DISABLE MCB CLOSE ：YES3.2 啟動風機，速度設(shè)置在1300rpm. 可以設(shè)定為別的轉(zhuǎn)速，主要考慮參數(shù)20.21: SWITCH ON SPEE

26、D rpm切入風速，ABB的出廠默認值是950rpm，理論上只要大于950rpm就可以做同步或并網(wǎng)，但是現(xiàn)場要考慮切入風速對應(yīng)的發(fā)電機轉(zhuǎn)速，并作相應(yīng)的調(diào)整。目前我們定的數(shù)值是1050rpm。3.3 檢查一些基本參數(shù)是否正確： MOTOR SPEED ：1300 rpm NET FREQUENCY : 50Hz MAIN VOLTAGE : 690V05.10 ISU STATUS WORD：通過INU控制板能觀測到時證明inu和isu控制板之間的通訊是否正常。通過上面的數(shù)據(jù)就可以說明編碼器的接線是正確的，因為電機轉(zhuǎn)速ok；電網(wǎng)側(cè)接線正確，因為電網(wǎng)頻率ok，電網(wǎng)電壓690V也沒有問題，通訊等。3

27、.4 檢查風輪機旋轉(zhuǎn)速度是否在可接受的范圍內(nèi)（大約在12001700rpm）01.01: MOTOR SPEED rpm3.5 確保一切正常并安全的前提下,按Start鍵啟動轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，開始同步.監(jiān)視同步波形曲線,并察看DI及DO狀態(tài)值.然后保存同步圖形. （特別是觀察datalogger波形，觀察定子和電網(wǎng)波形是否同步，波形基本重合，參考固件手冊）。3.6 應(yīng)用程序自動檢查硬件連接。在故障時，故障信息顯示如下： WRONG ENCODER DIR （編碼器方向錯誤） WRONG GRID DIR （電網(wǎng)相序錯誤） GRID SYNC FAILED （電網(wǎng)同步失?。?WRONG ROTOR

28、PHASING（轉(zhuǎn)子相位錯誤） 如果一切正常，則繞線發(fā)電機控制程序繼續(xù)辨識發(fā)電機勵磁電阻。3.7 檢查參數(shù)99.24 XM 和參數(shù)99.26 XM CALIBRATED 值。如果參數(shù)值偏差超過±20% ，則停止傳動并且按照校正值改變參數(shù)99.24 XM 的值。重新啟動，檢查斷路器閉合時的發(fā)電機參數(shù)和定子電流。 99.24: XM mohm ： 99.26: XM CALIBRATED mohm ：Figure3：變流器做同步波形（monitor）Figure4：變流器同步ok的波形（datalogger1）更加具體可參考固件手冊。4、并網(wǎng)試驗4.1 在同步正常的情況下,設(shè)定參數(shù)21.

29、02 Disable MCB Close 的值為 NO，允許主斷路器功能。檢查斷路器工作是否正常。進行并網(wǎng).21.02: DISABLE MCB CLOSE ：NO4.2 并網(wǎng)正常后, 給一個小轉(zhuǎn)矩給定（25.04 Torque Ref A%）,比如2%，再檢查定子電流測量值。如果實際轉(zhuǎn)矩值01.02 GENERATOR TORQUE 跟隨給定值，則電流測量值是正確的。 注意:必須按2%進行小幅給定.(在初始調(diào)試時穩(wěn)妥一點，后期調(diào)試可以加快給定的設(shè)置)，在給定功率25.04以后，觀測01.02是否跟的上25.04，如果跟不上檢查變流器設(shè)置。 01.02: GENERATOR TORQUE % ：0 25.04: TORQUE REF A % ：04.3 監(jiān)視并網(wǎng)波形曲線,并察看DI及DO