10KV355KW风机高低高变频方案

355KW罗茨风机高低高变频项目

技

术

方

案

2010-3-10

1.引言

1.1编写目的

本技术方用于准确、清晰、完整地描述用户的技术要求，并给出该项目的技术设计方案，以便共同讨论和技术交流。

1.2背景

1.3定义

列出本技术方案中用到的专门术语的定义。

ACS800 Step-up ABB的ACS800系列中用于高-低-高的变频器系统。

Sine Filter ABB正弦波滤波器

CDP312 传动控制盘

Fieldbus Adapter 现场总线适配器

1.4参考资料

在本技术方案中所引用的参考资料：

∙ACS800 系列交流传动系统 (产品样本)

∙ACS800 用户手册

∙ACS800 技术样本

∙ACS800 固件手册

∙ACS800 硬件手册

2.概述

为了提高引风机的运行、检测和管理的自动化水平，以及系统的综合可靠性，并且结合客户的节能要求，此次项目的驱动系统拟采用交流变频器实施高—低—高控制。据此对本项目进行设计。

2.1设计范围

本次电厂风机变频项目传动包括：

电机参数为：额定功率：355KW

额定电压：10KV

额定电流：28A

2.2设计要求

根据上述设计要求，拟采用ABB最新一代的全数字交流变频器系列

ACS800中专用于高-低-高控制的ACS800控制系统，实现引风机的控制。

本次设计，提高系统中交流传动电控系统的可靠性和稳定性及系统的可维护性，从而达到提高整个系统的综合运行性能的目的。

3.工艺控制要求

变频器可现场手动给定速度控制或DCS控制。可以通过设置参数来选择不同的操作方式和各种功能。也可以使用RS485接口以Modbus协议与控制盘或PC机通讯，由PC机实现传动控制系统的控制参数设定和系统全过程的图形和数据显示。这需要用户根据实际的工艺控制要求和现场的情况来决定。系统具有完善的电机保护功能，此外还可实现对升压、降压变压器的温度报警停机和断电保护功能。

4.系统方案说明

在本方案提供的交流变频器装置为具有明确定义功能和接口，以及正弦波滤波器的全数字交流控制装置ACS800，该交流控制装置与实现系统的自动化控制。

在此方案中，交流传动系统采用ABB公司的ACS800 Step-up/Sine Filter 交流变频器装置以及配套的降压变压器、升压变压器、电机、电缆组成。

4.1 ACS800 Step-up的构成及功能

ACS800 Step-up/Sine Filter Drive 是ABB公司ACS800系列中的一员。ACS800 Step-up 的主要概念是用低压变频器控制中压电机，Step-up应用系统包括变频器、正弦波滤波器、变压器、电缆和电机，它的灵活配置适应于泵、风机和潜水油泵等工业领域。ACS800 Step-up所包含的变频器是ACS800标准变频器模块，从140KW至2500KW所有功率范围都是IGBT功率模块，并且在变频器内部设置了进线电抗器，从而有效地抑制了高次谐波对电网的影响；ACS800 Step-up具有正弦波滤波器装置，该滤波器能够有效地滤掉高频部分，使其输出的正弦波达到完美无谐波，从而降低了升压变压器的制造费用，并且提高了变压器和电机的使用寿命；ACS800 Step-up与降压变压器和升压变压器配合使用去满足各种电机电压的要求(2-13KV)。ABB公司在Step-up传动系统应用中具有丰富的经验，自1981年以来已经交付和运行了几百套Step-up传动系统。

4.1.1ACS800 Step-up 传动的特点

ACS800高低高系统的特点：

∙对电机电压的适应性。用户可以根据实际情况选择电机电压。

∙合理的费用。变压容量比没有正弦波滤波器传动的要小。

∙不要求特殊的电机线圈绝缘。由于有正弦滤波器和变压器的隔离作用不会产生轴承电流。

∙低电机噪音。输出的电压和电流为正弦波形。

∙允许长的电机电缆。

∙安装在浮地电网中。

∙通过输出变压器补偿因滤波器引起的10%的压降。

∙先进的控制模式。

在工业风机和泵应用中其特点：

∙最经济的应用方案，由于采用了正弦滤波器和标准的输出变压器。

∙完美的改造方式，因为正弦波的电压输出。

∙启动转矩为50%的额定转矩。

∙一般电缆最长为300米。

∙提高了风机的使用寿命。

4.1.2ACS800 Step-up 传动的优越性能

∙电源断电时的运行—ACS800将利用正在旋转着的电机的动能继续运行，只要电机旋转并产生能量供给 ACS800，使其继续运行。

∙ IR 补偿功能—用于满足高的起动转矩。电压提升补偿在电缆、升压变压器和电机上的电阻损失。由于在0Hz 时，电压不能送至变压器，故在ACS800 Step-up 应用中，必须使用特殊的IR 补偿方法 。所有的IR 补

偿是在滑差频率下起动。

∙ 自动跟踪起动功能—ACS800的自动起动特性超过一般变频器的飞升起动和积分起动的性能，它能在极短的时间内检测到电机的状态并实施跟踪起动。当电机工作在5Hz 以上时，ACS800 Step-up 可以不带编码盘实施跟踪起动。跟踪起动功能通过软件设置，不需要任何外围硬件配置。 ∙ 堵转功能—当转矩低于设定的限幅，并且在一定的时间内电流高于特定的限幅时，电机被认为堵转并发出故障或报警信号。

∙ 电机缺相保护功能—如果所滤波的三相相电流中的一相绝对值低于设定值，缺相保护功能就要发出故障或报警信号。

∙ 接地保护功能—当变压器原边或变压器电缆出现接地现象时，发出接地故障或报警信号。

∙

过载保护和欠载保护。 ∙ 短路保护。

IR STEP-UP FREQ.IR COMPENSATION

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Step-up 应用中的IR 补偿