YBP高壓(ya)變頻(pin)調速系(xi)(xi)統(tong)采(cai)用直(zhi)接“高-高”變換形式(shi)，為單(dan)(dan)元串聯多電(dian)(dian)平拓撲結構，主(zhu)體結構由多組功(gong)率(lv)模塊串聯而成(cheng)，從而由各組低壓(ya)疊加(jia)(jia)而產(chan)生需(xu)要的高壓(ya)輸(shu)(shu)(shu)出，它對電(dian)(dian)網諧波(bo)污染小(xiao)(xiao)，輸(shu)(shu)(shu)入諧波(bo)畸變小(xiao)(xiao)于3%，直(zhi)接滿足(zu)IEEE519-1992的諧波(bo)抑制標準(zhun)，輸(shu)(shu)(shu)入功(gong)率(lv)因數高，不(bu)必采(cai)用輸(shu)(shu)(shu)入諧波(bo)濾波(bo)器和(he)功(gong)率(lv)因數補償裝(zhuang)置(zhi)；輸(shu)(shu)(shu)出波(bo)形質量好，輸(shu)(shu)(shu)出電(dian)(dian)壓(ya)諧波(bo)畸變小(xiao)(xiao)于2%，不(bu)存在諧波(bo)引起的電(dian)(dian)機附加(jia)(jia)發(fa)熱和(he)轉矩脈動、噪(zao)音(yin)、輸(shu)(shu)(shu)出dv/dt、共(gong)模電(dian)(dian)壓(ya)等問題(ti)，不(bu)必加(jia)(jia)輸(shu)(shu)(shu)出濾波(bo)器，就可以使用普通的異步電(dian)(dian)機，變頻(pin)裝(zhuang)置(zhi)10KV輸(shu)(shu)(shu)出，每個(ge)系(xi)(xi)統(tong)共(gong)有24個(ge)功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元，每8個(ge)功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元串連構成(cheng)一相。 

主回路控制

A.手動旁路柜

旁路柜中，共(gong)有(you)3個高(gao)壓(ya)隔離開(kai)關，為了確保不向(xiang)變(bian)頻器輸出端(duan)反送電，K2與K3采(cai)用電磁互鎖操動(dong)機構，實現電磁互鎖。當K1、K3閉合，K2斷開(kai)時(shi)，電機變(bian)頻運行(xing)；當K1、K3斷開(kai)，K2閉合時(shi)，電機工頻運行(xing)，此(ci)時(shi)變(bian)頻器從高(gao)壓(ya)中隔離出來，便(bian)于(yu)檢修、維護和調(diao)試。

旁路柜必須與上(shang)級高壓斷路器DL連鎖(suo)， DL合(he)閘(zha)時(shi)，絕對不允許(xu)操作旁路隔離開關(guan)(guan)與變頻輸出隔離開關(guan)(guan)，以防(fang)止(zhi)出現(xian)拉(la)弧現(xian)象，確保(bao)操作人員和設(she)備(bei)的安全。

1.      故障(zhang)分(fen)(fen)閘(zha)：將變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)"高(gao)壓(ya)分(fen)(fen)斷(duan)"信(xin)(xin)號與(yu)旁路(lu)柜"變(bian)頻(pin)投入(ru)(ru)(ru)(ru)"信(xin)(xin)號串聯后，并聯于高(gao)壓(ya)開關分(fen)(fen)閘(zha)回路(lu)。在變(bian)頻(pin)投入(ru)(ru)(ru)(ru)狀態(tai)下(xia)，當變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)出現故障(zhang)時，分(fen)(fen)斷(duan)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)高(gao)壓(ya)輸入(ru)(ru)(ru)(ru)；旁路(lu)投入(ru)(ru)(ru)(ru)狀態(tai)下(xia)，變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)故障(zhang)分(fen)(fen)閘(zha)無效。

2.      保護：保持原有對電機的保護及其(qi)整定值不變。

B.自動旁路

變頻/工頻自動(dong)切換(huan):

旁路柜在變(bian)頻(pin)器進、出線端(duan)增加了(le)兩個隔(ge)離刀閘，以便在變(bian)頻(pin)器退出而電(dian)機運(yun)行于旁路時，能安(an)全(quan)地進行變(bian)頻(pin)器的故障處理或維(wei)護工作(zuo)。

旁(pang)路(lu)柜主要配置：三個真空接觸器（KM1、KM2、KM3）和(he)兩個刀閘隔離(li)開關K1、K2。KM2與KM3實現電(dian)氣互鎖，當KM1、KM2閉(bi)(bi)(bi)合，KM3斷開時，電(dian)機變頻運(yun)行(xing)；當KM1、KM2斷開，KM3閉(bi)(bi)(bi)合時，電(dian)機工(gong)頻運(yun)行(xing)。另外(wai)，KM1閉(bi)(bi)(bi)合時，K1操(cao)(cao)(cao)作(zuo)手柄被(bei)鎖死，不能操(cao)(cao)(cao)作(zuo)；KM2閉(bi)(bi)(bi)合時，K2操(cao)(cao)(cao)作(zuo)手柄被(bei)鎖死，不能操(cao)(cao)(cao)作(zuo)。

電(dian)機(ji)工頻運行(xing)時，若需(xu)對變頻器進(jin)行(xing)故障處理或維護，切記在KM1、KM2分閘(zha)(zha)狀態下，將隔離(li)刀閘(zha)(zha)K1和K2斷(duan)開。

·合(he)(he)(he)(he)閘(zha)閉(bi)鎖：將變(bian)頻器(qi)“合(he)(he)(he)(he)閘(zha)允(yun)許(xu)”信(xin)號串聯(lian)于(yu)KM1、KM2合(he)(he)(he)(he)閘(zha)回(hui)路。在變(bian)頻器(qi)故障(zhang)或不就緒時，真空接觸器(qi)KM1、KM2合(he)(he)(he)(he)閘(zha)不允(yun)許(xu)；在KM1、KM2合(he)(he)(he)(he)閘(zha)狀態下，若變(bian)頻器(qi)出現故障(zhang)，則“合(he)(he)(he)(he)閘(zha)允(yun)許(xu)”斷開，KM1、KM2跳閘(zha)，分斷變(bian)頻器(qi)高壓輸(shu)入電源(yuan)。

·旁路投(tou)入(ru)(ru)：將(jiang)(jiang)變(bian)頻(pin)(pin)器“旁路投(tou)入(ru)(ru)”信號并聯于KM3合(he)閘回路。變(bian)頻(pin)(pin)運(yun)行狀態(tai)下，若變(bian)頻(pin)(pin)器出(chu)現故障且自動投(tou)入(ru)(ru)允許，或者需(xu)要將(jiang)(jiang)電機從變(bian)頻(pin)(pin)投(tou)入(ru)(ru)到工頻(pin)(pin)狀態(tai)運(yun)行（按下“工頻(pin)(pin)投(tou)切”按鈕），系(xi)統將(jiang)(jiang)首先分斷變(bian)頻(pin)(pin)器高(gao)壓輸入(ru)(ru)、輸出(chu)開(kai)關KM1和KM2，經過一定延時后，“旁路投(tou)入(ru)(ru)”閉合(he)，即工頻(pin)(pin)旁路開(kai)關KM3合(he)閘，電機投(tou)入(ru)(ru)電網工頻(pin)(pin)運(yun)行。

·保(bao)護：保(bao)持原有(you)對電機的保(bao)護及其整定值不變。

功率單元：

每個(ge)功(gong)率單(dan)元分別由輸入變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)一(yi)組副邊(bian)供電(dian)，功(gong)率單(dan)元之間及變(bian)壓(ya)器(qi)二(er)次(ci)繞組之間相互絕(jue)緣，二(er)次(ci)繞組采用星形折(zhe)邊(bian)接法，實現多重化，以(yi)達到降低輸入諧波電(dian)流的(de)目的(de)。每個(ge)功(gong)率單(dan)元結構(gou)上完全一(yi)致，可(ke)以(yi)互換，其(qi)電(dian)路結構(gou)圖如下，系統為基本的(de)單(dan)相逆(ni)變(bian)電(dian)路，整流側(ce)為二(er)極管(guan)三相全橋， IGBT逆(ni)變(bian)橋的(de)控制(zhi)方(fang)式為PWM控制(zhi)，并且有自動單(dan)元旁(pang)路功(gong)能。

功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元內器(qi)件承受的最高電(dian)壓(ya)為(wei)單(dan)(dan)元內直流母線的電(dian)壓(ya)，可以直接使(shi)用低(di)壓(ya)功(gong)率(lv)器(qi)件，器(qi)件不必串聯，不存在(zai)器(qi)件串聯引(yin)起的均(jun)壓(ya)問題，而且(qie)功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元中(zhong)采用的低(di)壓(ya)IGBT功(gong)率(lv)模塊，驅動電(dian)路簡單(dan)(dan)，技術成熟可靠，器(qi)件工作在(zai)低(di)壓(ya)狀態(tai)，不易發生故障(zhang)。

單(dan)元(yuan)旁(pang)路(lu)(lu)功(gong)能(neng)：當某個(ge)功(gong)率模塊(kuai)發(fa)生(sheng)故障時自動旁(pang)路(lu)(lu)運(yun)行，變(bian)頻裝置不停(ting)機(ji)(ji)，但(dan)需降額使用，即在(zai)每(mei)個(ge)功(gong)率單(dan)元(yuan)輸(shu)出端之間并聯(lian)旁(pang)路(lu)(lu)電路(lu)(lu)，當功(gong)率單(dan)元(yuan)故障時，封鎖該功(gong)率單(dan)元(yuan)IGBT的觸發(fa)信號(hao)，然后讓旁(pang)路(lu)(lu)SCR導通，保證(zheng)電機(ji)(ji)電流能(neng)通過(guo)，仍形成通路(lu)(lu)。這樣(yang)能(neng)維持(chi)生(sheng)產要(yao)求，大大提高了系統運(yun)行的可(ke)靠性。

保護

變壓(ya)器(qi)進線(xian)接線(xian)端(duan)子足(zu)(zu)夠大，便(bian)于與進線(xian)電纜連接。變壓(ya)器(qi)柜內高壓(ya)引線(xian)導體(ti)能滿(man)足(zu)(zu)發(fa)熱的允許值（＜65℃）

變(bian)壓器(qi)在(zai)各分(fen)接頭(tou)位(wei)置時，能承受線端突(tu)發短路的動、熱穩(wen)定而不產生(sheng)任何損傷、變(bian)形及緊(jin)固件松動。

每個功率(lv)單元帶(dai)兩相(xiang)輸(shu)入熔斷器保護(hu)。

變頻裝置還具有以(yi)下保(bao)護功能：

a、  過(guo)電壓保護(hu)：檢(jian)測每個功率模塊的(de)直(zhi)流母(mu)線電壓，如果超過(guo)額定電壓的(de)115%，則變(bian)頻器(qi)保護(hu)。

b、  過電(dian)流保(bao)護：電(dian)機額定電(dian)流的150%，立即保(bao)護。

c、  欠電壓保護(hu)：檢測(ce)每個功率模塊的直流母線電壓，如果低(di)于(yu)設定的數(shu)值，則變頻器保護(hu)。此保護(hu)實(shi)際上包括了(le)對電網電壓負(fu)向波(bo)動(dong)的保護(hu)。

d、  缺相保(bao)護(hu)(hu)：缺相保(bao)護(hu)(hu)設置在每個功率模塊上。當變(bian)頻器輸入側(ce)掉(diao)相或(huo)功率模塊的保(bao)險熔(rong)芯(xin)熔(rong)化時，會發出報警信號并(bing)保(bao)護(hu)(hu)。

e、  過載保護(hu)：電(dian)機額定電(dian)流的120%，每10分鐘(zhong)允(yun)許1分鐘(zhong)，超過則保護(hu)。此保護(hu)實際上包(bao)括(kuo)了對電(dian)網電(dian)壓正向(xiang)波動的保護(hu)。

f、  過熱保(bao)護：包括兩(liang)重保(bao)護：在(zai)變(bian)頻(pin)調速系(xi)統柜體內(nei)設置(zhi)溫(wen)(wen)度檢測，當環境溫(wen)(wen)度超過預先設置(zhi)的值時，發報警(jing)信號；另外，在(zai)主要的發熱元件(jian)，即(ji)整流(liu)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)和電力(li)電子功率器(qi)件(jian)上放(fang)置(zhi)溫(wen)(wen)度檢測，一旦超過極限溫(wen)(wen)度（變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)130℃、功率器(qi)件(jian)80℃），則保(bao)護。

g、  光纖故障保護(hu)：當控制(zhi)器與功率(lv)模塊(kuai)之間(jian)的連(lian)接光纖出現故障時，會發出報警信(xin)號并保護(hu)。

以(yi)上(shang)故(gu)障，均在中文用戶界面上(shang)指定故(gu)障確切位置，便于用戶采取對應措(cuo)施。

對外標準接口：

整套變(bian)頻控(kong)制(zhi)裝置，包(bao)括(kuo)移相變(bian)壓器(qi)、變(bian)頻器(qi)、旁路柜等(deng)所有部件(jian)及(ji)內部連(lian)線一(yi)體化(hua)設計(ji)，需方只須連(lian)接高(gao)壓輸入，高(gao)壓輸出(chu)、控(kong)制(zhi)電源和控(kong)制(zhi)線即可(ke)。

高壓變頻器對外接口(kou)的具(ju)體定義如下：

1）  變頻器提供的開關量(liang)：

變頻器(qi)采用西門子(zi)S7－200系列的PLC，標(biao)準數(shu)字(zi)量配置為24點入、16點出，并且可以根據用戶的不同需(xu)求進行I/O點的擴展(zhan)及參數(shu)化(hua)設計。其(qi)部分輸出定義為：

(1)  變(bian)頻器待(dai)機狀態指(zhi)示：表示變(bian)頻器已待(dai)命，具備(bei)啟動條件。

(2)  變(bian)頻器運(yun)行(xing)狀(zhuang)態指示(shi)：表示(shi)變(bian)頻器正在運(yun)行(xing)。

(3)  變(bian)(bian)頻器控制狀態指(zhi)示(shi)：節(jie)點(dian)閉合表(biao)(biao)示(shi)變(bian)(bian)頻器控制權(quan)為現場遠(yuan)程(cheng)控制；節(jie)點(dian)斷開表(biao)(biao)示(shi)變(bian)(bian)頻器控制權(quan)為本地(di)變(bian)(bian)頻器控制。

(4)  變頻(pin)器(qi)輕故(gu)障(zhang)指示：表(biao)示變頻(pin)器(qi)產(chan)生報警信(xin)號(hao)。包含柜門非(fei)法打開(kai)、變壓器(qi)超溫、控制電源掉電、給定信(xin)號(hao)斷線、單元旁路(lu)(過熱、欠壓、缺(que)相、驅動故(gu)障(zhang))等信(xin)息

(5)  變(bian)(bian)頻器(qi)(qi)重(zhong)故(gu)(gu)障(zhang)指示：表示變(bian)(bian)頻器(qi)(qi)發生(sheng)重(zhong)故(gu)(gu)障(zhang)，立即關斷輸(shu)出切斷高(gao)壓(ya)。包含(han)過(guo)壓(ya)、過(guo)流、光纖故(gu)(gu)障(zhang)、變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)嚴重(zhong)過(guo)熱

(6)  電機在(zai)工(gong)(gong)頻(pin)旁(pang)路：表示電動機處于工(gong)(gong)頻(pin)旁(pang)路狀態。

2）．變(bian)頻器提供(gong)給(gei)高壓(ya)開關柜(ju)：

高(gao)壓開(kai)關緊急分(fen)斷：變頻器出現重故障時，自動(dong)分(fen)斷高(gao)壓開(kai)關，閉(bi)點(dian)有(you)效。

以(yi)上所有數(shu)字量采用無源(yuan)接點(dian)輸出，定(ding)義為接點(dian)閉(bi)合時有效。除特別注明外，接點(dian)容量均(jun)為AC220V，3A。

3)    變頻器提供的模擬量：

變頻器可(ke)以(yi)提供2路4～20mA的電(dian)流源(yuan)輸(shu)出(chu)，帶負載能力均為(wei)500Ω。模擬量(liang)信號和物理量(liang)實(shi)際大小的對應(ying)關系可(ke)由用戶(hu)在調(diao)速(su)裝置上設定，每(mei)路模擬輸(shu)出(chu)對應(ying)的物理量(liang)可(ke)以(yi)由需方(fang)從以(yi)下參量(liang)中選擇：

輸(shu)出頻(pin)率(lv)、給定頻(pin)率(lv)、輸(shu)入(ru)電流(liu)、輸(shu)出電流(liu)、輸(shu)入(ru)電壓、輸(shu)出電壓、閉(bi)環給定值、實(shi)際反饋值。

4)    DCS提供(gong)給變(bian)頻(pin)器的開關量：

a)      啟(qi)動指令(ling)：干(gan)接點，3秒脈(mo)沖閉合時有(you)效，變頻器開(kai)始運行。

b)      停機(ji)指令(ling)：干接(jie)點，3秒脈沖(chong)閉合時(shi)有效，變頻器正常停機(ji)。

c)      緊急停(ting)機指令：干接點，閉合保(bao)持有(you)效，變頻器(qi)緊急停(ting)機。

5)    DCS提供給的變頻器模擬量：

變頻(pin)器采用(yong)(yong)西門子S7-200系列的(de)PLC模擬量擴展模塊EM235滿足上述要求，此模塊可提供4路(lu)4～20mA電流源(yuan)或0～5V電壓源(yuan)的(de)輸(shu)入，其輸(shu)入可根(gen)據用(yong)(yong)戶不同的(de)要求進行(xing)定義(yi)，滿足用(yong)(yong)戶多方面的(de)需求，可定義(yi)為給定頻(pin)率、給定轉速、壓力反(fan)饋等。

注(zhu)：詳細接口設計需要在簽訂技術(shu)協議階段由雙方(fang)商定！本方(fang)案提供的接口僅供參考。

監控界面：

彩色嵌(qian)入式人機界(jie)(jie)面，它的操作(zuo)權限分(fen)級(ji)且能保(bao)證設(she)備的可靠運行，它提供(gong)友(you)好(hao)的全中文操作(zuo)界(jie)(jie)面。

彩色嵌入式人(ren)機(ji)界面可以(yi)實(shi)(shi)現遠程監控(kong)和網絡化控(kong)制，并且用(yong)戶可以(yi)現場設定(ding)現實(shi)(shi)參數及控(kong)制邏(luo)輯(ji)。