豐泰發(fā)電引風機電機變頻改造項目設計方案

1、泰機改目方力技中年目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc162514935 1.概述述 PAGEREF _Toc162514935 h 1 HYPERLINK l _Toc162514936 2.系統(tǒng)統(tǒng)改造方方案 PAGEREF _Toc162514936 h 1 HYPERLINK l _Toc162514937 2.1.主回路路方案 PAGEREF _Toc162514937 h 1 HYPERLINK l _Toc162514938 2.2.變頻器器運行方方案 PAGEREF _Toc162514938 h 1 HYPERLINK l _Toc162514

2、939 2.2.11.變頻器器正常工工況 PAGEREF _Toc162514939 h 1 HYPERLINK l _Toc162514940 2.2.22.變頻器器異常工工況 PAGEREF _Toc162514940 h 2 HYPERLINK l _Toc162514941 2.2.33.變頻器器基本性性能簡介介 PAGEREF _Toc162514941 h 2 HYPERLINK l _Toc162514942 2.2.44.變頻器器控制接接口(可按用用戶要求求擴展) PAGEREF _Toc162514942 h 3 HYPERLINK l _Toc162514943 2.2.5

3、5.變頻器器結構 PAGEREF _Toc162514943 h 4 HYPERLINK l _Toc162514944 2.2.66.變頻器器的保護護 PAGEREF _Toc162514944 h 4 HYPERLINK l _Toc162514945 3.施工工方案 PAGEREF _Toc162514945 h 4 HYPERLINK l _Toc162514946 3.1.變頻器器的安放放 PAGEREF _Toc162514946 h 4 HYPERLINK l _Toc162514947 3.2.變頻器器進線方方式 PAGEREF _Toc162514947 h 9 HYPERL

4、INK l _Toc162514948 3.3.暖通設設計方案案 PAGEREF _Toc162514948 h 9 HYPERLINK l _Toc162514949 3.4.變頻器器內(nèi)部安安裝接線線及端子子排出線線圖 PAGEREF _Toc162514949 h 10 HYPERLINK l _Toc162514950 3.4.11.變頻器器內(nèi)部的的電氣接接線 PAGEREF _Toc162514950 h 10 HYPERLINK l _Toc162514951 3.5.變頻器器進機組組DCSS信號（供供參考） PAGEREF _Toc162514951 h 13 HYPERLINK

5、l _Toc162514952 3.6.變頻器器輸入輸輸出接口口說明 PAGEREF _Toc162514952 h 14 HYPERLINK l _Toc162514953 3.6.11.高壓接接口 PAGEREF _Toc162514953 h 14 HYPERLINK l _Toc162514954 3.6.22.低壓控控制接口口 PAGEREF _Toc162514954 h 14 HYPERLINK l _Toc162514955 3.7.電源要要求、接接地要求求 PAGEREF _Toc162514955 h 15 HYPERLINK l _Toc162514956 3.7.11.

6、電源要要求 PAGEREF _Toc162514956 h 15 HYPERLINK l _Toc162514957 3.7.22.接地要要求 PAGEREF _Toc162514957 h 15 HYPERLINK l _Toc162514958 3.8.變頻控控制方案案 PAGEREF _Toc162514958 h 15 HYPERLINK l _Toc162514959 3.9.施工方方案計劃劃 PAGEREF _Toc162514959 h 16 HYPERLINK l _Toc162514960 3.10.施工材材料表 PAGEREF _Toc162514960 h 16概述利用變

7、頻器器驅(qū)動異異步電機機所構成成的調(diào)速速系統(tǒng)，對對于節(jié)能能越來越越發(fā)揮著著巨大的的作用，利利用變頻頻器實現(xiàn)現(xiàn)調(diào)速運運行，是是變頻器器應用的的最重要要的一個個領域，尤尤其是風風機、水水泵等機機械運行行的節(jié)能能效果最最為明顯顯。由于于變頻器器可以方方便的實實現(xiàn)軟起起動，因因而可以以有效地地減少電電動機啟啟停時對對電網(wǎng)的的沖擊，改改善電源源容量裕裕度。系統(tǒng)改造方方案對于內(nèi)蒙古古豐泰發(fā)發(fā)電有限限公司引引風機電電機變頻頻裝置，北北京天福福力高科科技中心心根據(jù)招招標書要要求提供供西門子子羅賓康康品牌完完美無諧諧波系列列(Peerfeect_Harrmonny)高高壓變頻頻器。該該系列變變頻采用用若干個個低壓

8、PPWM變變頻功率率單元串串聯(lián)的方方式實現(xiàn)現(xiàn)直接高高壓輸出出。該變頻器具具有對電電網(wǎng)諧波波污染極極小，輸輸入功率率因數(shù)高高，輸出出波形質(zhì)質(zhì)量好，不不存在諧諧波引起起的電機機附加發(fā)發(fā)熱、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩脈動動、噪音音、dvv/dtt及共模模電壓等等問題的的特性，不不必加輸輸出濾波波器，就就可以使使用普通通的異步步電機，包包括國產(chǎn)產(chǎn)電機。主回路方案案如圖一：KK1、KK2、KK3組成成旁路刀刀閘柜； K22與K33互鎖，KK2閉合合，K33斷開，電電機變頻頻運行；K2斷斷開，KK3閉合合，電機機工頻運運行。變頻器運行行方案變頻器正常常工況此時，變頻頻器滿足足運行條條件，可可以變頻頻運行電電機，操操作如下下：

9、斷開旁路柜柜的旁路路刀閘KK3；閉合變頻器器進線刀刀閘K11與出線線刀閘KK2；閉合6KVV高壓開開關；啟動變頻器器，此時時變頻器器輸出00500Hz、0060000VV可調(diào)的的電壓，實實現(xiàn)變頻頻驅(qū)動電電機以達達到調(diào)節(jié)節(jié)風量的的目的。圖圖一主回回路方案案圖變頻器異常常工況此時，變頻頻器不滿滿足運行行條件，為為確保系系統(tǒng)持續(xù)續(xù)運行，應應工頻運運行電機機。操作如下：斷開變頻器器進線刀刀閘K11與出線線刀閘KK3（使使變頻器器退出系系統(tǒng)）；閉合旁路柜柜的旁路路刀閘KK2；閉合6KVV高壓開開關；此時6KVV電網(wǎng)直直接驅(qū)動動電機，電電機工頻頻運行。變頻器基本本性能簡簡介變頻器為高高-高結結構，66KV

10、直直接輸出出，不需需輸出升升壓變壓壓器，輸輸出為單單元串聯(lián)聯(lián)移相式式PWMM方式，輸輸出相電電壓至少少為133電平，線線電壓至至少為225電平平；系統(tǒng)一體化化設計，包包括輸入入干式隔隔離變壓壓器，變變頻器等等所有部部件及內(nèi)內(nèi)部連線線，用戶戶只須連連接高壓壓輸入、高高壓輸出出、低壓壓控制電電源和控控制信號號線即可可。整套套系統(tǒng)在在出廠前前進行整整體測試試。；36脈沖整整流輸入入符合并并優(yōu)于IIEEEE519919992及及GB/T1445199933標準對對電壓失失真和電電流失真真最嚴格格的要求求；在201100%的負載載變化情情況內(nèi)達達到或超超過0.95的的功率因因數(shù)(無無需功率率因數(shù)補補償裝

11、置置)無需濾波器器變頻器器就可輸輸出正弦弦輸出電電流和電電壓波形形，對電電機沒有有特殊的的要求，可可以使用用普通異異步電機機，電機機不必降降額使用用。具有有軟起動動功能，沒沒有電機機啟動沖沖擊引起起的電網(wǎng)網(wǎng)電壓下下跌，可可確保電電機安全全、長期期運行；變頻裝置輸輸出波形形不會引引起電機機的諧振振，轉(zhuǎn)矩矩脈動小小于0.1%?？煽杀苊怙L風機喘振振現(xiàn)象。變變頻器有有共振點點頻率跳跳躍功能能；變頻裝置對對輸出電電纜長度度無任何何要求，電電機不會會受到共共模電壓壓和dvv/dtt的影響響；變頻器可在在輸出不不帶電機機的情況況下進行行空載調(diào)調(diào)試，也也可在沒沒有6KKV高壓壓情況下下用低壓壓電進行行空載調(diào)調(diào)

12、試；控制采用無無速度傳傳感器矢矢量控制制，起動動轉(zhuǎn)矩可可達1550%；變頻器對電電網(wǎng)電壓壓波動有有極強的的適應能能力，電電壓下降降45%仍可降降額運行行；變頻器效率率為988.5%；控制系統(tǒng)采采用全數(shù)數(shù)字微機機控制，有有自診斷斷功能；電機參數(shù)自自動檢測測、控制制系統(tǒng)參參數(shù)自動動優(yōu)化；變頻器功率率單元和和主控系系統(tǒng)通訊訊采用光光纖連接接，具有有很高的的通信速速率和抗抗干擾能能力，安安全性好好；帶中心點漂漂移的功功率單元元旁路技技術（選選件），當當一個單單元出現(xiàn)現(xiàn)故障時時，仍能能保證正正常輸出出能力，不不會影響響系統(tǒng)運運行；控制系統(tǒng)具具有在線線檢測變變頻器輸輸入電壓壓、電流流、輸入入有功功功率、無

13、無功功率率、輸入入功率因因素、累累計用電電量、輸輸出電壓壓、電流流、功率率、頻率率、電機機轉(zhuǎn)速等等；頻率精度：0.55%(所所有因素素下)；過載能力為為1200%，11minn，滿足足泵類和和風機類類負荷要要求；調(diào)速范圍：0-1100%連續(xù)可可調(diào)；加/減速時時間0.1-33600 秒 (根據(jù)負負載情況況可設定定)；輸出頻率00-1220HZZ(根據(jù)據(jù)電機情情況可設設定)；環(huán)境溫度為為-155+40C，95%相對濕濕度，海海拔10000米米以下；變頻器抗地地震能力力為7級級，振動動0.55G；臨界速度可可跳過(共3組，可可任意設設定)；用戶可調(diào)的的數(shù)字表表，可顯顯示速度度，電流流，電壓壓，功率率

14、，用電電度數(shù)等等；變頻器控制制接口(可按用用戶要求求擴展)2路4220mAA或010VV模擬量量輸入 ；4路4220mAA模擬量量輸出或或0110V用用以輸出出電機電電壓，電電流和頻頻率等指指示信號號(可程程序修改改)；5點開關量量無源輸輸入：自自動起動動/停止止，手動動起動/停止，緊緊停，復復位等；7點開關量量無源輸輸出：變變頻器就就緒，運運行，故故障等 (容量量2200VACC/5AA)；變頻器帶有有MODDBUSS4855通訊接接口和以以太網(wǎng)接接口，可可以將功功率因素素、輸出出頻率、輸輸出電壓壓等參數(shù)數(shù)通過通通訊接口口傳送至至PLCC或DCCS；變頻器結構構變頻器的功功率單元元為模塊塊化

15、設計計，可以以從機架架上抽出出，移動動和更換換，所有有單元可可以互換換，更換換單元不不須專用用工具，更更換一個個單元的的時間一一般小于于10分分鐘；逆變器側(cè)采采用高開開關頻率率的IGGBT器器件，保保證良好好的輸出出波形；輸入側(cè)的隔隔離變壓壓器能保保護電機機不受共共模電壓壓的影響響；整個變頻系系統(tǒng)采用用空冷；變頻系統(tǒng)正正面開門門，可靠靠墻布置置；變頻器的保保護變頻裝置有有過電壓壓，過電電流，欠欠電壓，缺缺相，變變頻器過過載，變變頻器過過熱，電電機過載載，輸出出接地，輸輸出短路路等保護護功能；變頻裝置有有隔離變變壓器的的各種保保護；變頻器帶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速跟蹤蹤再起動動功能；施工方案變頻器的安安放由于風機

16、房房內(nèi)空間間開擴，環(huán)環(huán)境相對對較好，為為了減少少投資，經(jīng)經(jīng)過現(xiàn)場場勘察，在在不妨礙礙風機電電機的檢檢修空間間的情況況下，將將變頻器器安放在在風機房房內(nèi)的風風機旁邊邊為最佳佳方案，無無需單獨獨建設變變頻器室室，變頻頻器擺放放的位置置參見圖圖二。變頻器可以以放置在在預先做做好的基基礎上，基基礎應預預留電纜纜溝（參參見圖三三）或預預埋電纜纜管，柜柜體基礎礎應平整整，基礎礎結構可可以選用用1000485.33規(guī)格（腰腰高1000mmm，寬488mm，厚厚5.33mm）的的槽鋼焊焊接成一一個整體體（柜體體基礎結結構見圖圖四），將將基礎型型鋼預埋埋在基礎礎里，其其頂部平平面可與與地坪面面相平或或稍高一一點

17、，基基礎型鋼鋼應可靠靠接地，柜柜體應安安裝或點點焊接在在基礎型型鋼上，保保證基礎礎鋼和變變頻器柜柜體可靠靠連接。圖二 變頻頻器在風風機房內(nèi)內(nèi)的安放放位置示示意圖變頻器結構構參數(shù)：1）、18800KKW變頻頻器柜體體尺寸為為 488771211929115（寬寬*深*高，mmm），參參見圖一一（單位位：英寸寸/毫毫米）；2）、18800KKW變頻頻器柜體體總重量量約為555000kg； a前視圖b 頂視圖圖圖三 118000KW變變頻器外外形圖圖四 18800KKW變頻頻器基礎礎示意圖圖變頻器進線線方式由于羅賓康康高壓變變頻器的的動力和和控制電電纜的開開口都在在變壓器器柜的前前頂部或或底部，因因

18、此變頻頻器可靠靠墻安裝裝以節(jié)省省空間，如如果電纜纜從底部部進入，則則應在座座基下預預留電纜纜溝。圖圖五是一種種可行的的安裝實實例。也可根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場實際際情況，在在變頻器器柜底部部預埋電電纜保護護管，施施工完成成后，將將地面回回復原貌貌，可以以大大節(jié)節(jié)省工作作量，加加快施工工進度。圖五 電電纜從底底部進入入時的安安裝實例例暖通設計方方案為了解決變變頻器通通風散熱熱，一般般情況下下建議變變頻器加加裝通風風散熱風風道或加加裝空調(diào)調(diào)，但在在豐泰11、22機組組風機房房內(nèi)，空空間開擴擴，通風風情況較較好，可可以不用用加裝空空調(diào)。如果在夏天天室內(nèi)溫溫度過高高，可以以加裝通通風散熱熱風道。變頻器變壓器柜和功率

19、單元柜頂上各有風機，該風機運輸過程中和變頻器柜是分開運輸?shù)?，變頻器安裝就位以后再把風機裝上即可。如果要在風機上加裝風機罩將變頻器風機抽出的熱風排到室外去，對該風機罩的設計要求如下：要求不因風風機加裝裝風機罩罩而使風風機通風風量減少少；變壓器柜頂頂風機和和功率單單元柜頂頂風機必必須分別別加裝風風罩,不不能合二二為一；風機罩在扣扣到風機機上以后后，風機機罩四周周與風機機四周的的距離都都不得小小于3公公分；如果高壓進進線和控控制電源源進線從從柜頂進進入,則則風機罩罩不能將將這些線線覆蓋；風道出口應應向下傾傾斜（防防雨）；風道出口應應加鐵絲絲網(wǎng)（防防鼠）。變頻器內(nèi)部部安裝接接線及端端子排出出線圖變頻器

20、內(nèi)部部的電氣氣接線1、高壓輸輸入、輸輸出接線線參見圖圖六；2、低壓部部分端子子排出線線參見圖圖七；圖六 變頻頻器系統(tǒng)統(tǒng)示意圖圖圖七 端子子排出線線圖注：圖七接接口數(shù)目目及定義義僅供相相關設計計參考，實實際接口口及接線線以正式式圖紙為為準。變頻器進機機組DCCS信號號（供參參考）TB2端子子標號變頻器類型型機組DCSS功能說明3-4REMOTTESTARTTDIDO遠方起動用戶提供干干節(jié)點（常常開），容容量244Vdcc/1AA；端子4為變變頻器提提供的電電源線。5-6REMOTTESTOPDIDO遠方停止用戶提供干干節(jié)點（常常閉），容容量244Vdcc/1AA；端子6為變變頻器提提供的電電源線

21、。7-8REMOTTERESETTDIDO遠方復位用戶提供干干節(jié)點（常常開），容容量244Vdcc/1AA；端子8為變變頻器提提供的電電源線。9-10REMOTTEE_STOOPDIDO現(xiàn)場急停用戶提供干干節(jié)點（常常開），容容量244Vdcc/1AA；端子10為為變頻器器提供的的電源線線。33-344AUTO/HANDDIDO遠方自動/手動用戶提供干干節(jié)點（常常開），容容量244Vdcc/1AA；端子34為為變頻器器提供的的電源線線。11-122VFDFAULTTDODI變頻器故障變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。13-144VFDALARMMDODI變頻器報警

22、變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。15-166VFDREADYYDODI變頻器就緒變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。17-188SPAREEDODI備用變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。19-200VFDRUNNIINGDODI變頻器運行變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。21-222VFDSTOPDODI變頻器停止變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。23-244SPAREEDIDI備用變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vac

23、c/5AA。25-266SPAREEDIDI備用變頻器提供供干節(jié)點點輸出（常常開）；容量2200Vacc/5AA。44-455-46TRIPINPUTT MVVDODI跳用戶高壓壓開關變頻器提供供干節(jié)點點輸出（11常開/1常閉閉）；容量2200Vdcc/5AA。TB2ELLV端子子標號類型功能說明53-544-5554-20mmAMOTORR POOWERR AOAI電機輸出功率用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子55為為屏蔽接接地點56-577-5884-20mmAMOTORR VOOLTAAGEAOAI電機轉(zhuǎn)速用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子58為為屏蔽接接地點59-600-6114-

24、20mmAMOTORR SPPEEDDAOAI電機轉(zhuǎn)速用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子61為為屏蔽接接地點62-633-6444-20mmASPAREEAOAI備用用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子64為為屏蔽接接地點65-666-6774-20mmAROMOTTE SSPEEEDDEMANNDAIAO電機轉(zhuǎn)速給定用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子67為為屏蔽接接地點68-699-700SPAREE INNPUTTAIAO備用用戶采用屏屏蔽雙絞絞線，其其中端子子70為為屏蔽接接地點注：接口可可擴展；僅供設設計用，實實際接線線位置以以正式圖圖紙為準準。變頻器輸入入輸出接接口說明明 以下下

25、內(nèi)容請請對照圖圖六、圖圖七。高壓接口 高壓三相輸輸入L11、L22 、LL3接用戶戶輸入三三相交流流電源66kV，550Hzz；高壓三相輸輸出T11、T22 、TT3接用戶戶三相66KV異異步電動動機；低壓控制接接口2路4220mAA模擬量量輸入信信號，11路可用用于PLLC或DDCS 轉(zhuǎn)速給給定，11路備用用或用于于遠端手手動速度度給定。4路4220mAA模擬量量輸出信信號，用用于輸出出電機電電流和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速等指指示信號號（可編編程配置置）。8點開關量量無源輸輸入（使使用VFFD內(nèi)部部電源2220VVAC，用用戶不需需要外加加電源），用用于起/停、遠遠方/就就地控制制。接點點功能可可以編程程重新

26、定定義。8點開關量量無源輸輸出（干干接點，容容量為2220VVAC/5A），用用于狀態(tài)態(tài)/故障障指示。接接點功能能可以編編程重新新定義。變頻器具有有跳6KKV高壓壓干接點點輸出（11常開/1常閉閉，容量量為2220VDDC/55A），用用于高壓壓開關柜柜連鎖。配置MODDBUSS通信接接口和以以太網(wǎng)接接口。電源要求、接接地要求求電源要求高壓輸入電電源：6610%KV，三三相，550100%Hzz。低壓控制電電源：3380110%VV，三相相，50010%Hz ，200A，22路；接地要求變頻器的總總接地點點應與接接地網(wǎng)可可靠相接接，接地地線徑至至少為#1AWWG（442.44）， 接地電電阻小于于4歐姆姆。輸入輸出電電纜的屏屏蔽層