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浅谈高压变频器试验系统的设计

2012-11-19 10:56
黯影冰风
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1 引言

  在2007年节能降耗、保护环境作为国家工作重点的大环境下,最有效的节能产品—高压变频器应用越来越广,但变频器在出厂前全项带载性能测试还停留在带空载电机,或带一些简单负载,不能模拟出现场不同负载的工况,无法测试出变频器的各种性能指标,因此建造一个能全面测试不同类型不同功率的变频器全项带载性能的试验系统就显得非常必要,而rockwell公司的矢量控制4象限运行的dtd型变频器,使建立一个全面测试变频器性能的试验系统成为可能。哈尔滨九洲电气股份有限公司高压变频试验站是目前亚洲最大的测试高压变频器的多功能试验站,是与罗克韦尔自动化公司共同建造的,是针对中高电压等级的变频器进行智能化带载性能测试的试验场所。其所能测试的变频器电压等级为3kv~10kv,功率范围设计最高可达到5000kw。

2 电气系统主要配置及作用

  2.1 电力变压器

  考虑到以后试验站的扩容,入户变压器由两台2500kva电力变压器组成,初期一台投入运行,当容量高于此值时,将投入第二台变压器,并联运行。

  2.2 变频变压器

  按最大装机容量选择专门针对被试逆变变频器设计的原边星/三角切换,副边多绕组多抽头组合选择的多功能变压器,最大功率6250kva,可以组合出6脉冲3kv、6kv、10kv,18脉冲3kv、6kv等电压等级,针对不同变频器给出不同电源动力进行实载测试。

  2.3 高压控制柜

  配置了所有入户开关、母联开关、线路组合选择开关、断路器、刀闸等等。变压器的星/三角转换、电机的选择及星/三角连接等都在此控制柜。

  2.4 demo变频器和逆变变频器

  配置了2台rockwell automation的powerflex7000变频器,一台功率是1000kw,专门用于带动电机组中1000kw的m1电动机,主要用途是在没有被测试变频器时进行带载演示和电机检修测试。另一台的功率为2000kw,称为regen变频器,用于演示变频器或被试变频器带载运转时加载,它接到再生电机m3,当m1或m2电机运转时,令regen变频器处于制动状态,以速度线性或平方比例对主轴加载,并将能量逆变回馈送电网,从而节省能源。

  2.5 控制部分

  该套系统控制部分核心是rockwell automation的controllogix系列plc控制器,变频试验系统控制核心为rockwell automation的controllogix系列plc控制器,由cpu模块、ethernet通信模块、concholnet通讯模块、i/o模块等组成,控制高压开关柜的各种连锁,变频变压器的星/三角切换,输出组别切换。控制逆变变频器以速度线性或平方比例对主轴加载,接受上位机命令来完成各种指定操作。

  2.6 上位机

  上位机采用研华工控机。系统采用client/server架构,多台客户机可以在不同位置通过ethernet访问服务器,并且控制各个受控部件进行变频器测试。

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