Высоковольтные преобразователи частоты ВПЧА
Преобразователи серии ВПЧА предназначены для установки на действующих или вновь вводимых объектах с асинхронными или синхронными электродвигателями класса напряжения 6; 10 кВ для обеспечения энергосбережения и повышения эффективности применения за счет плавного пуска и регулирования частоты вращения.
1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВПЧА:
- преобразователи могут быть использованы для реализации частотно-регулируемого электропривода как на базе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, так и на базе синхронных высокооборотных электродвигателей;
- пуск электродвигателя осуществляется плавно, с исключением электродинамических нагрузок в его обмотках и ударных нагрузок в механизмах привода и оборудования, в результате чего увеличивается ресурс и срок службы как электродвигателя, так и оборудования в целом;
- за счет увеличения межремонтных периодов обеспечивается значительное снижение эксплуатационных расходов;
- реализация частотно-регулируемого электропривода с поддержанием требуемого уровня технологических параметров оборудования позволяет не только расширить его технологические возможности, но и обеспечить значительную экономию электроэнергии (в отдельных случаях более 30%).
2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И СОСТАВ ВПЧА
Принцип действия преобразователя заключается в прямом преобразовании (без использования трансформаторов на входе и выходе) переменного трехфазного напряжения промышленной частоты в трехфазное переменное напряжение, величина которого изменяется по заданному закону. Силовая схема преобразователя состоит из входного токоограничивающего реактора, управляемого выпрямителя, фильтра постоянного напряжения, инвертора напряжения и выходного фильтра. Выпрямитель реализован на тиристорах с импульсно-фазовым управлением, а инвертор на IGBT-модулях с управлением по принципу широтно-импульсной модуляции. Конструктивно преобразователь выполнен в виде функционально законченных сборочных единиц, размещаемых в шкафах с двухсторонним обслуживанием. В зависимости от выходной мощности все три фазы инвертора могут располагаться либо в одном шкафу, либо каждая фаза в своем шкафу. По этой же причине входные реакторы располагаются либо в шкафу выпрямительном и системы управления (ШВиСУ), либо в отдельном шкафу входных реакторов и системы управления (ШВРиСУ). В последнем случае выпрямитель располагается в отдельном шкафу (ШВ).
3.КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВПЧА
Технические данные
Наименование параметра | ВПЧА 500-6,3/ 6,0-50 |
ВПЧА 630-6,3/ 6,0-50 |
ВПЧА 1000-6,3/ 6,0-50 |
ВПЧА 2000-6,3/ 6,0-50 |
Напряжение питаю- щей сети, кВ |
6,3 | |||
Частота питаю- щей сети, Гц |
50 | |||
Номинальная вы- ходная мощность, кВт |
500 | 630 | 1000 | 2000 |
Номинальное выход- ное напряжение, кВ |
6,0 | |||
Число фаз выход- ного напряжения |
3 | |||
Номинальный вы- ходной ток, А |
60 | 75 | 120 | 230 |
Диапазон регу- лирования выход- ной частоты, Гц |
2,5-55 | |||
Точность поддер- жания выход- ной частоты, % |
0,5 | |||
Коэффициент неси- нусои-дальности выход- ного напряжения, %, не более |
5 | |||
Перегрузка по току в течение 5 минут, % | 140 | 125 | 125 | 120 |
Коэффициент полезного действия |
0,93 | 0,94 | 0,94 | 0,95 |
Питание собственных нужд: | ||||
а)цепи переменного тока | 0,4кВ, 50Гц | |||
б)цепи постоянного тока | 220В |
3.2. Система управления ВПЧА осуществляет векторное бездатчиковое управление асинхронным двигателем и обеспечивает:
- плавный пуск и устойчивую работу электропривода при работе на вентиляторы, насосы, компрессоры;
- синусоидальное выходное напряжение. Коэффициент несинусоидальности при номинальных напряжении и частоте не превышает 5%. Синусоидальная форма напряжения сохраняется при регулировании напряжения и частоты вниз.
3.3. Система управления преобразователя обеспечивает защиту:
- от внешних и внутренних коротких замыканий, при этом мгновенное значение тока к.з. не превышает допустимых значений;
- от перегрузки тиристоров выпрямителя и IGBT-модулей инвертора;
- от неполнофазных режимов работы;
- от импульсных перенапряжений;
- от длительных перенапряжений;
- от исчезновения или изменения параметров сети собственных нужд;
- от перегрева тиристоров выпрямителя и IGBT-модулей инвертора при отказе системы принудительного воздушного охлаждения.
3.4. Управление, сигнализация, индикация. Преобразователь имеет местное и дистанционное управление. При этом обеспечивается:
- включение и отключение преобразователя;
- регулирование выходного напряжения и частоты.
При местном управлении на дисплее отображается информация о режиме работы преобразователя, о величине выходного напряжения и частоты. При дистанционном управлении задание частоты вращения двигателя может осуществляться токовым сигналом от 4 до 20 мА или по последовательному каналу связи RS-485.
Преобразователь имеет световую сигнализацию:
- о наличии и отсутствии напряжения питающей сети 6,3 кВ и напряжения питающей сети собственных нужд 380 В на соответствующих выводах;
- о наличии и отсутствии напряжения на выходе;
- о готовности к работе;
- о работе;
- о срабатывании защиты выпрямителя;
- о срабатывании защиты инвертора.
3.5. Условия эксплуатации.
- рабочая температура – от 1С до 40С;
- климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4 по ГОСТ15150;
- степень защиты оболочки IP20 по ГОСТ14254;
- режим работы –длительный;
- охлаждение – принудительное воздушное.
3.6. Показатели надежности.
- средняя наработка на отказ 10000 ч;
- девяностопроцентный ресурс 20000 ч;
- средний срок службы 10 лет.
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ ВПЧА-500-6,3/6,0-50
- Шкаф выпрямительный и системы управления (ШВиСУ) 1200х1000х2100 мм, 780 кг - 1шт.
- Шкаф инверторный (ШИ) 1200х1000х2100 мм, 870 кг - 1шт.
- Шкаф выходного фильтра (ШВФ) 1000х1000х2100 мм, 1537 кг - 1шт.
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ ВПЧА-630-6,3/6,0-50
- Шкаф выпрямительный и системы управления (ШВиСУ) 1200х1000х2200 мм, 1050 кг -1 шт.
- Шкаф гашения поля (ШГП) 600х1000х2200 мм, 950 кг – 1 шт.
- Шкаф инверторный (ШИ) 1200х1000х2200 мм, 765 кг – 1 шт.
- Шкаф выходного фильтра (ШВФ) 800х1000х2200 мм, 1250 кг.- 1 шт.
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ ВПЧА-1000-6,3/6,0-50
- Шкаф выпрямительный и системы управления (ШВиСУ) 1200х1000х2200 мм, 1150 кг -1 шт.
- Шкаф гашения поля (ШГП) 600х1000х2200 мм, 980 кг – 1 шт.
- Шкаф инверторный (ШИ) 1600х1000х2200 мм, 1050 кг – 1 шт.
- Шкаф выходного фильтра (ШВФ) 1400х1000х2200 мм, 2250 кг.- 1 шт.
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ ВПЧА-2000-6,3/6,0-50
- Шкаф входных реакторов и системы управления (ШВРиСУ) 1000х1000х2000 мм, 900 кг - 1шт.
- Шкаф выпрямительный (ШВ) 1200х1000х2000 мм, 1000 кг -1шт.
- Шкаф инверторный фазный (ШИФ-А(В, С)) 1000х1000х2000 мм, 600 кг -3 шт.
- Шкаф гашения поля и RC – цепей (ШГП и RC) 600х1000х2000 мм, 200 кг – 1шт.
- Шкаф выходного фильтра (ШВФ) 1400х1000х2000 мм, 3000 кг - 1шт.