高压变频软起动器

t型号及含义 设计序号：改型设计编号 电压等级： 6kV 10kV 辅助符号：L—轻载起动；H—重载起动 如：HKBTG2-7000/06-L 表示HKBTG高压变频软起动装置适用电机的功率为7000kW，电压等级为6kV的轻载起动。 t产品性能特点 1、软启动功能：起动电流小于1.0倍额定电流，可以连续多次起动 2、高-高直接高压供电：HKBTG高压变频软起动装置高压直接输入，高压直接输出，无需输出升压变压器，设备占用面积小，适用于普通交流感应电机； 3、无谐波输入：HKBTG高压变频软起动装置输入使用了移相多重化整流技术，电压电流谐波小，输入无需增加谐波治理装置，不对电网产生污染； 4、无谐波输出：HKBTG高压变频软起动装置输出标准正弦波电流，电压电流谐波小，输出无需增加谐波补偿装置，不增加电机的运转噪音、不产生附加应力 5、高安全性：HKBTG高压变频软起动装置设计上遵循高压国家强制规范，高压主回路与控制回路之间光纤连接，安全可靠； 6、完善的保护和故障报警设计：HKBTG高压变频软起动装置设置有完备的系统保护功能和功率单元保护功能，各种保护动作后，能实现故障自动记录、事故记忆，故障记录能自动记录各种保护的动作类型、动作时间,可以帮助技 术人员分析故障原因，并进行故障定位； 7、高灵活性：HKBTG高压变频软起动装置通过PLC进行现场控制，可通过人机界面修改参数设置灵活改变控制方式，具有多种标准通信协议可方便与中控系统进行通信； 8、安装、调试、维护方便：功率单元按抽屉形式设计，功率单元与外接线采用接插件方式，无需人工接线，具有良好的互换性，方便更换。 t独特的技术应用 1、波形数字化直接合成产品自己适应的技术： HKBTG高压变频软起动波形产生部分是用单片FPGA经过一定算法得到离散化的频率和幅值均可控的三相波形数据，再和不同相位的三角载波相比较，产生波形数据信号控制同一相功率单元输出相同幅值和相位的基波电压，但串联各单元的载波之间互相错开一定电角度，实现多电平叠加波形，这样就大大提高了整体控制系统的可靠性。 2、低压整机调试功能： HKBTG高压变频软起动可以利用低压控制电源对高压变频软起动进行功能试验，用户可以在没有高压电源或电机工频运行时在线调试和维修高压变频软起动装置，这样就大大缩短了高压变频软起动设备的调试和维修时间。 3、先进的故障自动检测技术： HKBTG高压变频软起动在每次起动之前会自动对整个系统及每个功率单元进行在线检测，功率单元检测可以具体到每只IGBT的性能检测，这样就可以保证起动前整个装置处于完好状态，使各项准备工作更加有序； 4、功率单元采用抽屉式结构，便于更换、维护。 HKBTG高压变频软起动功率柜上的功率单元与主回路之间的连接都是通过动静触头联接的，装拆时只需要将两根光纤取下即可操作，不用花大力气来拆装主回路的螺栓，并且所有主回路联接都在柜后，相对保证了人身安全。 5、功率单元直流电压在线检测功能 HKBTG高压变频软起动在高压带电的情况下会在线检测每个功率单元的直流母线电压并将测量值显示在人机界面上，这样操作者能很直观的掌握每个功率单元主回路的工作状态，为进一步分析提供了有力的保证。 6、变频软起动控制技术 变频起动的起动电流小，对起动次数没有要求，起动完毕可无扰动切换到工频状态运行，起动过程无电流冲击。 t外型尺寸及适用功率 变频装置型号 额定电压 适配电机功率 外型尺寸 HKBTG-1000/06 6kV 1000kW 4200*2300*1200 HKBTG-2000/06 6kV 2000kW 4200*2300*1200 HKBTG-3000/06 6kV 3000kW 4500*2300*1300 HKBTG-4000/06 6kV 4000kW 4800*2300*1400 HKBTG-5000/06 6kV 5000kW 5100*2300*1400 HKBTG-6000/06 6kV 6000kW 5700*2500*1500 HKBTG-7000/06 6kV 7000kW 5700*2500*1500 HKBTG-8000/06 6kV 8000kW 6000*2500*1500 HKBTG-9000/06 6kV 9000kW 6600*2500*1600 HKBTG-10000/06 6kV 10000kW 6600*2500*1600 HKBTG-15000/06 6kV 15000kW 7200*2500*1800 HKBTG-20000/06 6kV 20000kW 7200*2500*1800 HKBTG-1000/10 10kV 1000kW 4200*2300*1200 HKBTG-2000/10 10kV 2000kW 4200*2300*1200 HKBTG-3000/10 10kV 3000kW 4200*2300*1200 HKBTG-4000/10 10kV 4000kW 4500*2300*1300 HKBTG-5000/10 10kV 5000kW 4500*2300*1300 HKBTG-6000/10 10kV 6000kW 4800*2300*1300 HKBTG-7000/10 10kV 7000kW 5100*2300*1400 HKBTG-8000/10 10kV 8000kW 5100*2300*1400 HKBTG-9000/10 10kV 9000kW 5100*2300*1400 HKBTG-10000/10 10kV 10000kW 6000*2500*1500 HKBTG-15000/10 10kV 15000kW 6300*2500*1500 HKBTG-20000/10 10kV 20000kW 7900*2500*1600 HKBTG-25000/10 10kV 25000kW 7900*2500*1600 HKBTG-30000/10 10kV 30000kW 8200*2500*1600 HKBTG-40000/10 10kV 40000kW 8500*2500*1600 HKBTG-50000/10 10kV 50000kW 10000*2500*1800 HKBTG-60000/10 10kV 60000kW 10000*2500*1800 备注： 1、表中的外型尺寸包含移相变压器柜、功率单元柜、控制柜三套柜体，不含工频切换柜柜体。总体高度不含底部基座槽钢（100mm）和柜顶散热风机（280mm）的尺寸； 2、当采用真空接触器时，切换柜宽度为800mm，当采用真空断路器时，切换柜宽度为1200mm； 3、设备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准； 4、外形及安装图见下图： t工作原理 图为HKBTG软起动装置拓扑图 图为功率单元原理图 a 主电路 HKBTG系列高压变频软起动装置通过将多个低压功率单元的输出叠加起来得到高压。低压功率单元是改进优化后的标准低压PWM（脉宽调制）低电机变频器，这种低压变频器已广泛应用了许多年。 如上图所示为HKBTG高压变频软起动装置的电路拓扑图，对6KV变频软起动装置来说，电机的每相由3到5个功率单元串联进行驱动，共9到15个功率单元可产生4000～6000V AC线电压，10KV变频装置来说，电机的每相由6到8个功率单元串联进行驱动，共18～24个功率单元可产生7000~10000V AC线电压，功率单元串联方式采用星型接法，中性线浮空。每个功率单元由一个隔离变压器的隔离次级绕组供电，输入三相710V AC，50/60Hz电源，逆变输出最高电压为750V AC、最高频率为120Hz的可变电源。功率单元与其对应的变压器次级绕组以及对地绝缘等级按对应6KV或者10KV高压等级设计。 所有的功率单元都接收来自同一个主控单元控制器的指令。这些指令通过光纤传输以保证高压与低压隔离。功率单元的原理图，由710V AC次级供电的三相二极管整流器将直流电容器组充电至约1000V DC左右，该直流电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电路。为功率单元提供电源的移相变压器次级绕组在绕制时相互之间有一定的相位差，每相5个功率单元主电路可构成30脉冲整流方式。每相8个功率单元主电路可构成48脉冲整流方式。这种多级移相叠加的整流方式使得HKBTG系列高压变频软起动装置系列变频器能产生非常接近正弦波的输出波形，这样消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流，所以从电网汲取的电流也近似于正弦波形。HKBTG系列高压变频软起动装置系列变频器输入电流的THD也保持小于3%。 HKBTG系列高压变频软起动装置在额定输出功率时电机电压和电流的波形很精确近似于真正的正弦波形。波形质量的定量测定是它的总谐波失真即THD。使用HKBTG系列高压变频软起动装置的电机电流的THD都小于3%。 b 控制系统 HKBTG系列高压变频软起动装置控制系统由主控单元和PLC组成，主控单元由电源板、采样板和继电器板，主控板和三块光纤接口板组成。 采样板对输入输出信号进行检测、将信号进行量程转换和滤波，然后再通过母板送到主控板上，主控板的核心器件由DSP+FPGA组成，对信号分析做出处理，对各功率单元进行PWM波形控制、触发、封锁、旁路IGBT，使变频装置提供相应的频率和电压输出，PLC接收用户的控制指令（启动、停机、急停、频率给定等），实现各种开关信号逻辑处理。控制系统还对变频装置各部件的状态（如各个功率单元、变压器、风机等）进行监控，提供故障诊断信息，实现故障的报警和保护。 在现场应用中，控制系统可实现与现场的灵活接口，提供阀门联动等现场需要的控制功能，方便改变控制方式，满足用户现场的特殊要求。 c 工频切换装置 工频切换装置用于在高压变频软起动装置起动完毕后实现变频到工频运行的切换，切换装置由高压接触器组成，变频软起动时先分KM3，再合KM1与KM2，变频软起动完毕后先分KM1与KM2，再合KM3，电机转入工频运行，变频软起动到工频运行切换时系统会自动无扰动切换高压接触器的闭合与断开。 t技术参数 项目 指标 说明 使用标准 Q/XHK 14-2009 安装地点 室内柜装式 拓扑结构 功率单元多电平串联PWM电压源<, /SPAN> 整流形式 移相多脉冲 电动机要求 普通高压电机 没有要求 输入滤波器 不需要 输出滤波器 不需要 输入侧熔断器保护 有 功率单元输入熔断器保护 输入电压 -30%～+15%额定电压，频率45HZ～55HZ 电压降低15%以下降额运行 高压输入电流谐波含量 < 4% 高压输出电压、电流谐波含量 < 4% 高压输出电压 0～额定电压，电压波动率± 0.5 % 可靠性指标（平均无故障工作时间） 25000小时 控制电源 三相四线制交流380V,容量5KVA 也可适用直流电源 高低压控制信号连接方式 光纤电缆 噪声等级 <75dBA （1米处） 防护等级 ≥IP20 冷却方式 强制风冷 标准控制连接 RS485 MODBUS RTU、DP、以太网 标准工业通讯接口 模拟量信号（输入）规格及数量 4-20mA或0-10V 1路 可扩展 模拟量信号（输出）规格及数量 4-20mA或0-10V 3路 可扩展 开关量信号（输入）规格及数量 10点 可扩展 开关量信号（输出）规格及数量 220V AC，5A，10点 可扩展 操作方式 屏 界面语言 全中文 接地要求 接地电阻〈1Ω t正常使用环境条件 1、最低环境温度0℃，最高环境温度40℃，工作环境的温度变化应不大于5℃/h。如果环境温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备； 2、环, 境湿度小于90%, （20℃），相对湿度的变化率每小时不超过5%，避免凝露； 3、安装高度要小于海拔1000米。若安装高度超过海拔1000米，设备须降额使用，或采用通风的措施，也可以做特殊设计； 4、在无危险的介质中，且介质中无足以腐蚀金属的破坏绝缘的气体与尘埃。 t运输、储存及安装 a 运输 1、HKBTG高压变频软起动装置可以用汽车、火车、轮船等交通工具运输。产品在运输过程中必须小心轻放、严禁雨淋、暴晒，不应有剧烈振动、撞击和倒放。运输温度应在-40～+70℃范围内； 2、HKBTG高压变频软起动装置最大高度为2880mm，包装后总高不超过3080mm，选择运输工具时，请同时考虑运输过程中是否有限高等因素存在。 b 储存 1、HKBTG高压变频软起动装置不得暴晒及淋雨，应存放在空气流通、周围介质湿度在-40～+70℃范围内，空气最大相对湿度不超过90%（相当于空气温度20±5℃时）时通风、干燥、无灰尘的仓库中； 2、存放HKBTG高压变频软起动装置时应防止啮齿动物侵入，应避免霉菌侵蚀； 3、防止HKBTG高压变频软起动装置受到盐雾、危险性气体、腐蚀性液体等的侵蚀。 c 设备安装 1、用户负责软起动装置柜体就位和现场的所有电缆提供、敷设、试验、连接，设备厂家提供技术指导，设备厂家负责装置柜内的高低压线的电气安装和设备调试。 2、安装场地必须有足够的承载能力，基础必须牢固； 3、考虑通风散热器及操作空间的要求，整套装置背面离墙大于1000mm，装置顶部与屋顶空间距离大于1000mm，装置正面离墙大于1500mm； 4、软起动设备应采用机动叉车从设备底部叉车孔进行操作，如需采用吊车必须从设备底部吊装，吊装时应避免损坏仪表或漆层； 5、软起动设备应牢固安装于基座之上，并和厂房大地可靠连接。变压器屏蔽层及接地端子PE也应接至厂房大地。各柜体之间应排列整齐，相互连接成一个整体； 6、安装过程中，要防止变频器受到撞击和震动，所有柜体不得倒置，倾斜角度不得超过30°。 7、输入输出高压电缆必须经过严格的耐压试验，信号线与强电分开布线； 8、用户现场安装场地就绪，安装基础就绪，吊运设备就绪； 9、用户现场高压电缆铺设到位，控制电源和信号电缆铺设到位； 10、用户现场高压开关具备送电条件，电机及辅助设备具备运转条件。 t订货须知 为获得最佳软起动效果，HKBTG高压变频软起动装置额定容量最好根据电机负载情况进行选配。 用户在订货时应提供电动机型号、功率、定子电压、电流等数据以及带动负载的类型及电机实际负荷率等情况。