ABB变频器调试

ABB变频器调试
6.9.1变流器单独测试
a.测试前检查及设置
进⾏变流器静⽌调试之前，现场⼀次电装验收过程中，应注意检查变流器柜的外部接线，包括发电机定⼦、转⼦、编码器、及电⽹侧电缆、220V供电电缆，接地电缆等的连接情况，接线的相序必须正确；同时还需要检查⽹侧、定⼦侧和转⼦侧的电缆密封及对地电阻(>1M欧姆)，多余的孔需要完成密封。

电装验收⼈员检查变流器拆卸下来的背板和侧板的安装情况，螺母是否全部安装。

上电之前，需要对变流器进⾏绝缘检查，需要检查的项⽬是：分别测试两个直流母排的对地电阻；
测量两个直流母排之间的的电阻。

同时，对MCB开关参数和并⽹柜加热器参数进⾏设置
MCB开关设置（调整拨码与设置值对应）
长延时保护设置为： 0.85倍额定电流、延时：3秒；
瞬时保护设置为： 2倍额定电流
并⽹柜温度设置
b.上电
上述检查完成之后，可以给变流器通电，供给主电源690V和辅助电源220V，然后在电脑上运⾏DriveWindow程序。

检查⼀些基本参数是否正确：
01.01 MOTOR SPEED ： 0 rpm
电机转速，随电机转动变化，显⽰正常则说明编码器接线正确
01.05 NET FREQUENCY : 50Hz
电⽹频率正常
01.11 MAIN VOLTAGE : 690V
电⽹主电压正常
05.10 ISU STATUS WORD：通过INU控制板能观测到时证明
INU和ISU控制板之间的通讯是否正常。

※注意：ABB三代变流器上完控制电后Q101（Grid MCB）会⾃动闭合
c.输⼊启动数据
要使变流器正常运⾏，必须输⼊与发电机相匹配的参数，具体步骤如下：
通过设置参数16.03 PASS CODE 的值为1，使参数组100⾄202可见（此为INU模块参数。

若查看ISU模块参数，则设置
参数16.03 PASS CODE的值为2303，可以看到ISU模块内100
到211参数组参数）。

针对ABB三代变频器：
16.20 GRID CONNECT MODE ，并⽹开关类型选择ACS800-67LC。

（Grid MCB, Stator contactor）
保存原始的Workspace、Parameters、System Software等数据备份。

按照不同类型电机，设置99组参数。

针对南汽电机，设置如下：
99.02: MOTOR NOM VOLTAGE [V] 690
99.03: MOTOR NOM CURRENT [A] 1118
99.04: MOTOR NOM FREQ [Hz] 50
99.05: MOTOR NOM SPEED [rpm] 1513
99.06: MOTOR NOM POWER [kW] 1340
99.12: MOTOR NOM COSFII 0.95
99.14: MOTOR SYNC SPEED [rpm] 1500
99.15: MOTOR OPEN CKT V [V] 1872
99.16: MOTOR NOM IM [A] 513
99.21: Rs [mohm] 2.648
99.22: X1S [mohm] 53
99.23: X2S [mohm] 42
99.24: XM [mohm] 1720
99.25: Rr [mohm] 2.63
99.28: MAX MEAS IS [A] 3292.69
针对湘潭电机，设置如下：
99.02: MOTOR NOM VOLTAGE [V] 690
99.03: MOTOR NOM CURRENT [A] 1120
99.04: MOTOR NOM FREQ [Hz] 50
99.05: MOTOR NOM SPEED [rpm] 1513；
99.06: MOTOR NOM POWER [kW] 1340.95
99.12: MOTOR NOM COSFII 0.968
99.14: MOTOR SYNC SPEED [rpm] 1500
99.15: MOTOR OPEN CKT V [V] 1853
99.16: MOTOR NOM IM [A] 426
99.21: Rs [mohm] 3.471
99.22: X1S [mohm] 17.46
99.23: X2S [mohm] 61.75
99.24: XM [mohm] 1730
99.25: Rr [mohm] 2.702
99.28: MAX MEAS IS [A] 3292.69
其中99.28的计算公式如下：（I=4.5V/2.73333）* CT=？
其中：CT为电流互感器变⽐（取决于所使⽤的电流互感器）注意对参数99.05，99.06的理解，其中99.05 MOTOR NOM SPEED 为发电机在电动模式下，给发电机定⼦通额定电压和额定电流时的转速（带载情况下），99.06=99.05*(wind turbine
nom.power)/(wind turbine nom.speed), 其中wind turbine nom.power为发电机的额定功率，wind turbine nom.speed 为发电机的额定转速。

注意：⼀些发电机的⼚家给出的等效电路数据采⽤的⾓接。

在那种情况下所给出的电感值必须要除以3。

输⼊编码器的脉冲数。

50.04: PULSE NR [p] : 2048（取决于所使⽤的编码器）。

检查参数50.01 SPEEDSCALING 设定值是否是2000。

50.01: SPEED SCALING [rpm] : 2000rpm 通讯⽅式决定
的变⽐。

如果这个值设为3000，主控软件读出的值就是变流器本⾝读数（01.01: MOTOR SPEED）的2/3。

通过传动选择通讯配置。

16.11: COMM PROFILE ：PROFILE B（取决于所选⽤的外部
通信设备）
根据过程控制需要，在组20 LIMITS 中设定参数限幅值。

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.）。

也就是发电机发电状态时的设置。

20.21: SWITCH ON SPEED [rpm] ： 1050（定义切⼊风速）
20.22: SWITCH OFF SPEED [rpm] ： 980（定义切出风速）
与主控控制有关，还可以根据实际技术要求做变动。

选择⽆功功率的给定类型。

23.04: REACT POW REF SEL ：kvar（aerodyn给我
们的twincat软件中的设计是通过kvar给定的）。

设定超速/⽋速限幅值。

30.09: OVERSPEED LIMIT [rpm] ： 2050
30.10: UNDERSPEED LIMIT [rpm] ： 900，
30组另外两个重要的参数：
30.5 AC overvolt trip 为770
30.6 AC undervolt trip 为600
12、通过设定参数98.02 COMM MODULE 为FBA DSET 10 来激
活外部通讯。

98.02: COMM MODULE ： FBA DSET 10
根据所使⽤的外部控制系统来设定现场总线适配器数据。

注意：如果没有连接通讯模块或在应⽤程序中没有被激活，所配置的参数是看不见的。

51 MASTER ADAPTER
激活现场总线适配器监控触发位（如果需要）。

70.25: TOGGLE BIT SEL ：15
70.26: TOGGLE ADDRESS SEL ：701
定义定⼦和电⽹之间的连接的电流限幅值和断路器设备类型。

20.27: CONT OPEN CUR [A] ：0(仅有“空⽓断路
器”时的设置)
※针对ABB三代变频器：20.27 CONT OPEN CUR设置为 1840 A，当定⼦电流低于定义的电流限幅值时，靠接触器分断。

当定⼦电流⾼于定义的电流限幅值时，⾸先是空⽓断路器断开，紧接着接触器断开。

20.27 CONT OPEN CUR值的设定与定⼦接触器的额定电流相关，建议设置为接触器额定电流的1.15倍。

若使⽤的有源crowbar，需激活有源crowbar:将参数31.01 CROWBAR HW TYPE设置为ACTIVE CB来激活有源crowbar
设置低电压穿越功能和电⽹⽀持功能参数：在以下设置时低电压穿越功能和电⽹⽀撑功能有效：
30.06 C UNDERVOLT TRIP 被设置为 103.5 V (15%)
设定具体的低电压穿越和电⽹⽀撑参数 :
32.01: GRID SUPPORT MODE MAX. Up-p
32.02: RT MONITOR SIGNAL MIN. Up-p
32.03: RT U/Un LEVEL1 [%] 90
32.04: RT U/Un LEVEL2 [%] 15
32.05: RT U/Un LEVEL 3 [%] 70
32.06: RT U/Un DELTA t1 [ms] 3000
32.07: RT U/Un DELTA t2 [ms] 700
32.08: RT U/Un DELTA t3 [ms] 12000
32.09: RT U/Un DELTA t4 [ms] 3000
32.10: RT U/Un LEVELHYST [%] 5
32.11: GS U/Un LEVEL 1 [%] 90
32.12: GS U/Un LEVEL 2 [%] 50
32.13: GS U/Un LEVEL 3 [%] 25
32.14: GS U/Un LEVEL 4 [%] 15
32.15: GS U/Un LEVEL 5 [%] 110
32.16: GS U/Un LEVEL 6 [%] 120
32.17: GS IQREF LEVEL 1 [%] 10
32.18: GS IQREF LEVEL 2 [%] 10
32.19: GS IQREF LEVEL 3 [%] 10
32.20: GS IQREF LEVEL 4 [%] 10
32.21: GS IQREF LEVEL 5 [%] -20
32.22: GS IQREF LEVEL 6 [%] -40
32.23: GS AFTER DIP [%] 10
32.24: GS TIME AFTER DIP [ms] 500
32.25: KVAR RISE TIME [ms] 150
d.时间设定
如果系统时间不正确，请按照如下步骤设置时间
设定参数104.17 RTC MODE 值为SET。

通过参数104.11⾄104.16 检查/调整数据和时间。

设定参数104.17 RTC MODE 值为 SHOW。

104.11: YEAR ： 2011（年）
104.12: MONTH ： 8 （⽉）
104.13: DAY ： 25 （⽇）
104.14: HOUR ：16 （时）
104.15: MINUTE ：16 （分）
104.16: SECOND ：3 （秒）
104.17: RTC MODE ： SHOW
e.三个波形监控常规设置
波形监控可以根据具情况⾃⼰设定。

设定监视的参数Monitor：
01.01: MOTOR SPEED [rpm]
01.10: DC VOLTAGE [V]
01.11: MAINS VOLTAGE [V]
02.01: STATOR IS (RMS) [A]
02.02: STATOR VOLTAGE [V]
02.06: ROTOR IR (RMS) [A]
并且设置X axis length时间间隔Interval 为100ms,
Y axis maximum 为2000，
Y axis minimum为0。

设置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 FLUX [%]
设置触发条件Trig Condition : fault
设置触发变量Trig Variable : 160.14: STATOR U FLUX [%]设置X Axis Length : 0.02s
Y axis maximum 为125.5，
Y axis minimum为-128。

设置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 [%]
设置触发条件Trig Condition : fault
设置触发变量Trig Variable : 104.01: FC DUTY [%] 设置X Axis Length : 1.023s
Y axis maximum 为800，
Y axis minimum为-100。

以上三组监控数据的设定都是根据经验和具体的情况，可以在出现故障时，⾃⼰判断要看那个波形，作相应的调整，包括触发条件等，如果连接的调试设备不⽌⼀个，monitor只能监视六个波形，这6个波形可以来⾃不同的设备，因为它是软件⾃带的功能，然⽽每⼀个设备的两个datalogger都可以监视12个波形，因为他们监控的波形存储在各⾃的主控板上。

触发条件和触发变量，包括X、Y轴的参数均是可以设置的，但是启动 monitor后⽆法设置，如果要重设需要停⽌monitor的波形监视。

以上参数设定完成后，可保存⼀个在线的WORKSPACE,⽅便以后调试时调⽤，减少每次调试时都要设置的⿇烦！
f.变流器状态的测试
然后进⾏ISU模块的充电试验和INU模块的零速试验和同步试验，检测变流器的状态。

在Upwind调试界⾯⾥设置“发电状态下是否给并⽹指令”为否（即设置为绿⾊）。

在Upwind调试界⾯⾥设置发电机转速限值为0，设置发电机转矩限值为0。

如图：
点击DriveWindow调试软件内远程/本地控制按钮，切换控制权到本地模式。

设置21.02:DISABLE MCB CLOSE,必须设置为YES，也就是禁⽌主开关闭合。

另外，也把主断路器MCB锁定，禁⽌合闸！（按下主断路器红⾊分闸按钮，同时旋转主断路器左上⾓的钥匙为竖直⽅向，即锁定主断路器）注意：如果控制是远程控制，或检测到故障，则参数21.02的值⾃动被复位。

设置定⼦过流跳闸限幅值30.04: STATOR CURR TRIP 并⽹开关过流值为400。

在调试期间，当传动运⾏在本地模式下没有采⽤转矩给定时，设定参数值⼤约500A。

在调试后并⽹时，设定参数值为0A。

（取决于所使⽤的电机，⼀般在做同步试验时可以简单设定为400A或者500A，是对电机的⼀个保护）。

ISU模块的充电试验：设置参数21.01 ISU LOCAL CTR WORD 为9h ,启动测试⽹侧变流器ISU ，检查直流电压 1.10 DC VOLTAGE，正常后再把参数21.01改为 0h 。

见图1
01.10: DC VOLTAGE [V] ：1068
图1 ISU直流调制正常波形
测试完成后保存Workspace
ISU模块的充电试验，检测ISU模块的状态，如果直流侧的电压可以顺利充到1070V左右说明ISU可以稳定⼯作，但是该模块的⼯作性能还需要进⾏并⽹测试；
零速测试：锁定叶轮，使转速为0，确保⼀切正常并安全的前提下,按绿⾊Start启动键启动转⼦侧变流器，这时转⼦侧变流器对发电机施加调制电压进⾏静态励磁，（发电机在静⽌的情况下相当于⼀台变压器）此时发电机定⼦侧会感应出约
145V作有的电压，发电机转⼦电流约15A左右（发电机⼚家不同转⼦电流数值略有变化）。

零速测试⽬的是检测INU转⼦侧变
流器状态，同时也检测了发电机是否异常。

见图2零速测试正常波形：
图2 零速测试正常波形
注意：零速测试⼀般不要超过⼀分钟，时间过长会损伤转⼦轴承。

零速测试完成后保存Workspace！
同步测试：
在调试界⾯内设置风机转速限值为12，启动风机。

观察发电机转速达到1200rpm
01.01: MOTOR SPEED [rpm] : 1200.00
确保⼀切正常并安全的前提下,按Drivewindow⾥绿⾊Start 启动键，启动转⼦侧变流器，开始同步测试。

在正常情况下，转⼦侧变流器施加调制电压给发电机转⼦进⾏励磁，定⼦侧感应出与电⽹相同相位、相同幅值以及相同磁通的定⼦电压。

⼿动触发Datalogger，观察同步波形曲线,并察看DI 及DO状态值.确认正常后按Stop键停⽌同步测试，保存同步Workspace，停⽌风机运⾏。

图3 同步测试正常波形monitor
图4 同步测试正常波形Datalogger1
图5 同步测试正常波形Datalogger2
g.⼿动并⽹测试
在同步试验测试正常前提下，对变流器进⾏⼿动并⽹测试做完同步测试后,设定定⼦电流故障跳闸限幅值为0 。

30.04: STATOR CURR TRIP [A] ：0
设定参数21.02 Disable MCB Close 的值为 NO，将断路器上MCB开关钥匙打到⽔平位置，允许主断路器闭合。

21.02: DISABLE MCB CLOSE ：NO
启动风机，待转速达到1200rpm后，按Drivewindow调试软件⾥绿⾊Start启动键，启动转⼦侧变流器。

并⽹后，查
看波形：
图6：⼿动并⽹正常波形
并⽹正常后, 给⼀个⼩转矩给定（25.04 Torque Ref A[%]）,⽐如2%，检查定转⼦电流、电压、功率等测量值是否正常。

如果实际转矩值01.02 GENERATOR TORQUE 跟随给定值，则电
流测量值是正确的。

注意:必须按5%增幅，进⾏⼩幅增加给定.
01.02 : GENERATOR TORQUE [%] ：0
25.04 : TORQUE REF A [%] ：0
监视并⽹波形曲线,并察看DI及DO状态值.然后保存⼿动并
⽹WORKSPACE.
f.逐渐减⼩给定转矩⾄零,然后按Stop键停⽌变流器运
⾏,控制风机停⽌运⾏，之后停⽌监控,并保存Workspace、
Parameters、Graph,注意:只有释放控制权后才能进⾏参数
Parameters的保存.
设定参数16.03 PASS CODE 为358 或 564，使参数锁定⽆效。

16.03: PASS CODE ： 0
设定参数102.01 PARAM LOCK 为ON，锁定参数设置。

102.01: PARAM LOCK ： ON
创建⼀个完整的Workspace、Parameters、System Software 数据备份，然后存储，以便以后调试进⾏参考！
h.⾃动并⽹测试
点击本地/远程控制按钮，释放本地控制权，将转⼦侧变流器切回到远程控制模式，以便风机进⾏⾃动并⽹运⾏！
注意：在⾃动并⽹运⾏期间请勿点击本地/远程控制按钮，
此操作会导致变流器脱⽹停机，因为本地控制优先于远程控
制！
允许发电状态下给并⽹指令，即设置“发电状态下是否给并⽹指令”为1（红⾊）状态。

启动风机，观察其⾃动并⽹。

风机⾃动并⽹后，在发电机转矩限值内，给定⼀个⼩
转矩，观察功率是否跟随。

若功率跟随，则说明运⾏正常。

⾄此，变流器调试完成。

！注意：
在处理任何MCB开关的故障时，⼀定要将MCB开关摇出。

切勿在未摇出前按MCB开关上绿⾊吸合按钮对MCB开关进⾏分断和吸合测试，否则，有发⽣爆炸的危险！。