单元负载试验实施方案【070823】

单元负载试验实施方案
１、设计总体要求
●就用现有单元，对单元整体不做任何变动
●设计按主回路最大电流300A考虑
●*设计中应考虑以后采用690V AC电压等级时的通用性
●整个装置应充分考虑保护措施
２、单元整体方案
针对目前单元试验时要达到额定负载电流，操作麻烦、容易出错，依据无功原理，设计以下方案（原理图如下）
功率单元采用调压方式来调节通过IGBT的电流，功率单元输出频率为80Hz的正弦波。

方案的主要依据为仿真结果
仿真数据：
1、三相交流输入：380V 单元上电解电容总容量：9400uF 基波调制比：0.95 载波频率：1K 单元最大带载电流：282A 电抗器容量：3mH 母线上的电压：545VDC±15VDC
2、三相交流输入：380V 单元上电解电容总容量：2200uF 基波调制比：0.373 载波频率：1K 单元最大带载电流：122A 电抗器容量：5mH 母线上的电压：545VDC±15VDC
3、三相交流输入：380V 单元上电解电容总容量：2200uF 基波调制比：0.2 载波频率：1K 单元最大带载电流：70A 电抗器容量：5mH 母线上的电压：545VDC±15VDC
主回路结构如下
控制策略
●输出电压80Hz ，600V AC
●输出电流、电压、直流母线电压由PLC进行检测。

●功率单元上CDE电容分压由3块直流电压表测量。

●负载合闸瞬间由调压器手动调节电压或由PLC检测直流母线电压来自动合闸以减
小冲击电流。

●合闸启动过程分为手动和自动（合闸前状态为K1、K2、K3、K4、K5为分开
状态，合闸前根据IGBT电流等级选择合QF1或QF2，对于200AIGBT单元及以
下合QF1，对于200AIGBT单元以上合QF2）手动：先合QS2――合K2――手动
调节调压器给单元预充电――调压器归零――分K2――分QS2――合QS1――合
K5――合K1；自动：合QS1――合K5――PLC检测直流母线电压大于350V，合
K1。

卸载过程封锁IGBT――分K5――分K1――分K3――合K4（给单元放电）――直流母线电压小于30V，分K4
３、器件选型
3相380V交流接触器（电流400A）3个
3相380V交流接触器（电流40A）2个
空气开关380V AC，300A 1个
刀闸400A 2个
铁心电抗器1个
单元限流电阻3个（1K 6个）
PLC 226+235+触摸屏
电流霍尔传感器300A 1个
电压霍尔传感器2个
主控1套
朝阳电源1台
直流电压表3个
按钮24VDC
分按钮K1、K2、K3 3个
启动按钮1个
停止按钮1个
急停按钮1个
复位按钮1个
备用按钮1个
旋钮
自动/手动1个
增减电压1个
单元放电1个
调压器合闸1个
继电器24V，5A 6个
指示灯（带电指示、报警指示）2个
空开20A
调压器空开1个
控制回路空开1个
备用1个
插座220V
3孔1个
2孔1个
电抗器参数：
实际运行时考虑电气频率为80Hz,
电抗为5mH时，阻抗Z=jwl＝2*3.14*80Hz*5*10e-3＝12.56欧姆
电抗为3mH时，阻抗Z=jwl＝2*3.14*80Hz*3*10e-3＝7.536欧姆
根据以上计算，考虑单元功率的不同，定制电抗器参数如下：
5mH，考虑3mH静态抽头
电流：300A 自然通风散热，无需外加散热器。

单元限流电阻
最大冲击电流<50A，采用500欧姆，600W的电阻作为单元限流电阻
４、施工计划
●人员组织
控制部分设计：廖承
结构设计：万杰（用旧的刀闸柜改造）
逻辑设计：卢运正（梁洪指导）
配合人员：生产配合装配
●进度安排。