YBP高(gao)(gao)壓(ya)變頻調速系統采用直(zhi)接“高(gao)(gao)-高(gao)(gao)”變換形式，為單元(yuan)串(chuan)聯多電(dian)平(ping)拓撲結構，主(zhu)體結構由多組功(gong)率模塊串(chuan)聯而(er)成，從而(er)由各組低壓(ya)疊(die)加而(er)產生(sheng)需要的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)，它對電(dian)網諧(xie)(xie)波(bo)(bo)污染小(xiao)，輸(shu)(shu)(shu)入諧(xie)(xie)波(bo)(bo)畸變小(xiao)于(yu)3%，直(zhi)接滿足(zu)IEEE519-1992的(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)抑(yi)制標準，輸(shu)(shu)(shu)入功(gong)率因數高(gao)(gao)，不必采用輸(shu)(shu)(shu)入諧(xie)(xie)波(bo)(bo)濾(lv)波(bo)(bo)器和功(gong)率因數補償裝置；輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)波(bo)(bo)形質量好，輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)壓(ya)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)畸變小(xiao)于(yu)2%，不存(cun)在(zai)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)引起的(de)(de)電(dian)機附加發熱和轉矩脈動(dong)、噪音、輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)dv/dt、共(gong)模電(dian)壓(ya)等問題，不必加輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)濾(lv)波(bo)(bo)器，就可(ke)以使用普(pu)通的(de)(de)異(yi)步電(dian)機，變頻裝置10KV輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)，每(mei)個(ge)系統共(gong)有24個(ge)功(gong)率單元(yuan)，每(mei)8個(ge)功(gong)率單元(yuan)串(chuan)連構成一(yi)相。 

主回路控制

A.手動旁路柜

旁路(lu)柜中，共有3個高壓(ya)隔(ge)離開關，為了確保不(bu)向變(bian)頻器(qi)輸出端反(fan)送電(dian)，K2與K3采(cai)用電(dian)磁互鎖(suo)操動機構，實現電(dian)磁互鎖(suo)。當(dang)K1、K3閉合，K2斷開時(shi)，電(dian)機變(bian)頻運行；當(dang)K1、K3斷開，K2閉合時(shi)，電(dian)機工頻運行，此時(shi)變(bian)頻器(qi)從(cong)高壓(ya)中隔(ge)離出來，便于檢修、維(wei)護和(he)調試。

旁(pang)路(lu)柜必須與(yu)上級高壓斷路(lu)器DL連鎖， DL合(he)閘時，絕對不允許(xu)操作旁(pang)路(lu)隔離開(kai)關(guan)與(yu)變(bian)頻輸(shu)出隔離開(kai)關(guan)，以防(fang)止出現拉弧現象，確保操作人員和(he)設備的安全。

1.      故(gu)障分(fen)(fen)閘：將變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)"高(gao)壓(ya)分(fen)(fen)斷"信號(hao)與旁路(lu)柜(ju)"變(bian)(bian)頻(pin)投入"信號(hao)串聯后，并聯于高(gao)壓(ya)開關分(fen)(fen)閘回路(lu)。在變(bian)(bian)頻(pin)投入狀態下，當變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)出現故(gu)障時，分(fen)(fen)斷變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)高(gao)壓(ya)輸入；旁路(lu)投入狀態下，變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)故(gu)障分(fen)(fen)閘無效。

2.      保護：保持原有對電(dian)機的保護及其整定值不(bu)變。

B.自動旁路

變頻/工頻自(zi)動切(qie)換:

旁路柜在變頻(pin)器進、出線端增加了(le)兩個隔離刀閘(zha)，以便在變頻(pin)器退出而(er)電機運行(xing)于旁路時，能安全地進行(xing)變頻(pin)器的(de)故障(zhang)處理或維護(hu)工作。

旁路柜(ju)主要配置：三個真空接(jie)觸器（KM1、KM2、KM3）和兩(liang)個刀閘(zha)隔(ge)離(li)開(kai)關K1、K2。KM2與KM3實現電氣(qi)互鎖，當(dang)KM1、KM2閉合(he)，KM3斷(duan)開(kai)時(shi)(shi)，電機變頻(pin)運行；當(dang)KM1、KM2斷(duan)開(kai)，KM3閉合(he)時(shi)(shi)，電機工頻(pin)運行。另外(wai)，KM1閉合(he)時(shi)(shi)，K1操(cao)(cao)作手柄(bing)(bing)被鎖死(si)，不能(neng)操(cao)(cao)作；KM2閉合(he)時(shi)(shi)，K2操(cao)(cao)作手柄(bing)(bing)被鎖死(si)，不能(neng)操(cao)(cao)作。

電(dian)機工頻運行(xing)時，若需(xu)對變頻器(qi)進行(xing)故(gu)障處理或維護(hu)，切記在KM1、KM2分閘狀態(tai)下，將隔離(li)刀閘K1和K2斷(duan)開(kai)。

·合閘閉鎖：將變頻器(qi)“合閘允(yun)許(xu)”信號串聯于KM1、KM2合閘回(hui)路。在(zai)變頻器(qi)故障或不(bu)就緒時，真空接觸器(qi)KM1、KM2合閘不(bu)允(yun)許(xu)；在(zai)KM1、KM2合閘狀態下(xia)，若(ruo)變頻器(qi)出現故障，則“合閘允(yun)許(xu)”斷(duan)開，KM1、KM2跳閘，分(fen)斷(duan)變頻器(qi)高壓輸(shu)入電源。

·旁(pang)(pang)路(lu)(lu)投(tou)(tou)入(ru)：將變頻(pin)器(qi)“旁(pang)(pang)路(lu)(lu)投(tou)(tou)入(ru)”信(xin)號(hao)并聯(lian)于(yu)KM3合(he)閘回路(lu)(lu)。變頻(pin)運行狀態下(xia)，若變頻(pin)器(qi)出現故障(zhang)且自動投(tou)(tou)入(ru)允(yun)許，或者需(xu)要將電(dian)機從(cong)變頻(pin)投(tou)(tou)入(ru)到(dao)工(gong)頻(pin)狀態運行（按(an)下(xia)“工(gong)頻(pin)投(tou)(tou)切”按(an)鈕(niu)），系統(tong)將首先分(fen)斷變頻(pin)器(qi)高(gao)壓輸入(ru)、輸出開關KM1和KM2，經過一定延時后(hou)，“旁(pang)(pang)路(lu)(lu)投(tou)(tou)入(ru)”閉合(he)，即工(gong)頻(pin)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)開關KM3合(he)閘，電(dian)機投(tou)(tou)入(ru)電(dian)網工(gong)頻(pin)運行。

·保(bao)護：保(bao)持原(yuan)有對電機的保(bao)護及其整定值不(bu)變。

功率單元：

每個功率單(dan)(dan)元(yuan)分(fen)別由輸入(ru)變(bian)壓器的一(yi)(yi)組(zu)副邊供(gong)電(dian)(dian)(dian)，功率單(dan)(dan)元(yuan)之間及變(bian)壓器二(er)次繞組(zu)之間相互(hu)絕(jue)緣(yuan)，二(er)次繞組(zu)采用星形折邊接(jie)法，實現多重化，以達(da)到降(jiang)低輸入(ru)諧波(bo)電(dian)(dian)(dian)流的目的。每個功率單(dan)(dan)元(yuan)結(jie)構上完全一(yi)(yi)致，可以互(hu)換，其(qi)電(dian)(dian)(dian)路(lu)結(jie)構圖如下(xia)，系統為基本(ben)的單(dan)(dan)相逆變(bian)電(dian)(dian)(dian)路(lu)，整流側為二(er)極管(guan)三相全橋， IGBT逆變(bian)橋的控制方式為PWM控制，并且有自動單(dan)(dan)元(yuan)旁路(lu)功能。

功率(lv)(lv)單(dan)(dan)元內(nei)器(qi)件(jian)承受(shou)的(de)最高電(dian)壓為單(dan)(dan)元內(nei)直(zhi)流(liu)母線(xian)的(de)電(dian)壓，可以直(zhi)接使用低壓功率(lv)(lv)器(qi)件(jian)，器(qi)件(jian)不必串聯，不存在(zai)器(qi)件(jian)串聯引起的(de)均壓問(wen)題，而(er)且(qie)功率(lv)(lv)單(dan)(dan)元中采(cai)用的(de)低壓IGBT功率(lv)(lv)模塊，驅動電(dian)路(lu)簡單(dan)(dan)，技術成熟可靠，器(qi)件(jian)工作在(zai)低壓狀態，不易發生故障。

單(dan)(dan)元(yuan)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)功(gong)能(neng)：當(dang)某個功(gong)率(lv)模塊(kuai)發生故障時自動(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)運行，變頻裝(zhuang)置不停(ting)機(ji)，但(dan)需降額使用，即在每個功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元(yuan)輸出(chu)端之間并聯旁(pang)(pang)路(lu)(lu)電路(lu)(lu)，當(dang)功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元(yuan)故障時，封鎖該功(gong)率(lv)單(dan)(dan)元(yuan)IGBT的觸發信號，然(ran)后讓旁(pang)(pang)路(lu)(lu)SCR導通，保證電機(ji)電流能(neng)通過，仍形成通路(lu)(lu)。這樣能(neng)維持生產(chan)要求，大大提高了系統運行的可靠性。

保護

變(bian)壓器進線(xian)接(jie)線(xian)端子足夠大，便于(yu)與(yu)進線(xian)電(dian)纜連接(jie)。變(bian)壓器柜內(nei)高壓引線(xian)導(dao)體能滿足發(fa)熱的允許值（＜65℃）

變壓器在各(ge)分接頭位置時，能承(cheng)受線(xian)端突發短路的動、熱(re)穩定而不產生(sheng)任何損傷、變形及緊固(gu)件松動。

每個功率單(dan)元帶兩相(xiang)輸入熔斷器(qi)保護。

變頻裝置還具有(you)以下(xia)保護功能：

a、  過電(dian)(dian)壓保護：檢測每個功率模(mo)塊的直流母線電(dian)(dian)壓，如果超過額定電(dian)(dian)壓的115%，則變頻(pin)器(qi)保護。

b、  過電流保護：電機額定電流的(de)150%，立即保護。

c、  欠電(dian)壓(ya)保護(hu)(hu)：檢測(ce)每個功率模塊的(de)直流母線(xian)電(dian)壓(ya)，如果(guo)低于設(she)定的(de)數值，則變頻器保護(hu)(hu)。此保護(hu)(hu)實際上包括了對電(dian)網電(dian)壓(ya)負向波(bo)動的(de)保護(hu)(hu)。

d、  缺相(xiang)保(bao)護：缺相(xiang)保(bao)護設置在每個功率模塊(kuai)上。當變頻器輸入側掉相(xiang)或功率模塊(kuai)的保(bao)險熔芯熔化(hua)時，會(hui)發出報警信號并保(bao)護。

e、  過(guo)載保護：電機額定電流的(de)120%，每10分(fen)(fen)鐘(zhong)允許(xu)1分(fen)(fen)鐘(zhong)，超過(guo)則保護。此保護實(shi)際上(shang)包(bao)括(kuo)了對電網電壓正向波動的(de)保護。

f、  過(guo)熱保(bao)護：包括兩重保(bao)護：在(zai)變(bian)頻調速系統柜體內設(she)置(zhi)溫度(du)檢測，當環境溫度(du)超過(guo)預先(xian)設(she)置(zhi)的值時(shi)，發報(bao)警信號；另外，在(zai)主要的發熱元件，即整流(liu)變(bian)壓(ya)器和電(dian)力電(dian)子功率(lv)器件上放置(zhi)溫度(du)檢測，一旦超過(guo)極限溫度(du)（變(bian)壓(ya)器130℃、功率(lv)器件80℃），則保(bao)護。

g、  光纖故(gu)障保(bao)護：當控制器與(yu)功(gong)率模塊(kuai)之(zhi)間的連接光纖出現故(gu)障時，會(hui)發出報警(jing)信號并保(bao)護。

以(yi)上故(gu)障(zhang)，均在(zai)中文(wen)用戶(hu)界面上指定故(gu)障(zhang)確切位置，便于用戶(hu)采(cai)取對應(ying)措施。

對外標準接口：

整套變頻控制(zhi)裝置，包括移相(xiang)變壓(ya)器(qi)、變頻器(qi)、旁(pang)路柜(ju)等所有部件及(ji)內(nei)部連線一體化設計，需方只(zhi)須(xu)連接高壓(ya)輸入，高壓(ya)輸出、控制(zhi)電源(yuan)和控制(zhi)線即可。

高壓(ya)變頻器對(dui)外接口的具體定(ding)義如下：

1）  變頻(pin)器提供的開關量(liang)：

變(bian)頻器采用(yong)西門子(zi)S7－200系列的PLC，標(biao)準數字量配(pei)置為24點(dian)入、16點(dian)出(chu)，并且(qie)可以根據用(yong)戶的不同需求進行I/O點(dian)的擴展(zhan)及參數化設計。其部分(fen)輸(shu)出(chu)定義為：

(1)  變頻(pin)器待(dai)機狀(zhuang)態(tai)指示：表示變頻(pin)器已(yi)待(dai)命，具備啟動條(tiao)件。

(2)  變(bian)頻器運行狀態指(zhi)示(shi)：表示(shi)變(bian)頻器正在運行。

(3)  變(bian)頻(pin)器控(kong)(kong)(kong)制(zhi)狀態指(zhi)示：節點(dian)閉合(he)表示變(bian)頻(pin)器控(kong)(kong)(kong)制(zhi)權為現場(chang)遠程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)；節點(dian)斷開表示變(bian)頻(pin)器控(kong)(kong)(kong)制(zhi)權為本地變(bian)頻(pin)器控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。

(4)  變(bian)頻(pin)器輕故(gu)(gu)障指示：表示變(bian)頻(pin)器產生報警信號(hao)。包含柜門非法打開、變(bian)壓器超(chao)溫、控制電源掉電、給定信號(hao)斷線(xian)、單(dan)元(yuan)旁路(過熱、欠壓、缺相、驅動故(gu)(gu)障)等信息

(5)  變(bian)(bian)(bian)頻器(qi)重故(gu)障(zhang)指示(shi)：表(biao)示(shi)變(bian)(bian)(bian)頻器(qi)發生(sheng)重故(gu)障(zhang)，立即(ji)關斷(duan)輸出切斷(duan)高壓。包(bao)含(han)過(guo)壓、過(guo)流、光纖故(gu)障(zhang)、變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)嚴重過(guo)熱

(6)  電機在工(gong)頻旁路：表(biao)示(shi)電動機處于工(gong)頻旁路狀態(tai)。

2）．變頻(pin)器提供給高壓開(kai)關(guan)柜：

高壓開關緊急分斷：變頻器出現重(zhong)故障時，自動分斷高壓開關，閉點有(you)效(xiao)。

以上所有數字量采用無源接(jie)點(dian)(dian)輸出，定義為(wei)接(jie)點(dian)(dian)閉合時有效。除(chu)特別(bie)注(zhu)明外，接(jie)點(dian)(dian)容量均為(wei)AC220V，3A。

3)    變(bian)頻器提供(gong)的(de)模擬(ni)量：

變頻(pin)器(qi)可以提供2路(lu)4～20mA的(de)電流源輸(shu)出(chu)，帶負載能力均為500Ω。模(mo)擬量信號和物理量實際大小的(de)對應關系(xi)可由(you)用戶(hu)在調速裝置上(shang)設定，每路(lu)模(mo)擬輸(shu)出(chu)對應的(de)物理量可以由(you)需方從以下參量中選擇：

輸(shu)出(chu)頻率、給定頻率、輸(shu)入電(dian)流(liu)(liu)、輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)(liu)、輸(shu)入電(dian)壓、輸(shu)出(chu)電(dian)壓、閉(bi)環(huan)給定值(zhi)、實際反饋(kui)值(zhi)。

4)    DCS提供給(gei)變頻器的開關量：

a)      啟動指令：干接點，3秒脈沖閉合時有效，變頻(pin)器開始運行。

b) ;     停(ting)機指(zhi)令(ling)：干接(jie)點，3秒脈(mo)沖閉(bi)合時有效，變頻器正常停(ting)機。

c)      緊急停(ting)機指令(ling)：干接點，閉(bi)合保(bao)持(chi)有(you)效，變頻器緊急停(ting)機。

5)    DCS提供給的(de)變頻器模(mo)擬量：

變頻器(qi)采用(yong)西門子S7-200系列的(de)(de)PLC模擬量擴展模塊EM235滿足(zu)上述要(yao)求(qiu)，此(ci)模塊可(ke)提供(gong)4路4～20mA電流源或0～5V電壓源的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)，其輸(shu)(shu)入(ru)可(ke)根據用(yong)戶不同的(de)(de)要(yao)求(qiu)進行(xing)定(ding)(ding)義(yi)，滿足(zu)用(yong)戶多方面的(de)(de)需求(qiu)，可(ke)定(ding)(ding)義(yi)為給(gei)定(ding)(ding)頻率、給(gei)定(ding)(ding)轉速、壓力反饋(kui)等。

注：詳(xiang)細接(jie)口設計需(xu)要在簽訂技術協議階段由(you)雙方商定！本方案提供(gong)的(de)接(jie)口僅供(gong)參考(kao)。

監控界面：

彩色嵌入式人機(ji)界(jie)面(mian)，它的操作(zuo)權限分級且能保證設備的可靠運行(xing)，它提(ti)供(gong)友好的全中文操作(zuo)界(jie)面(mian)。

彩色(se)嵌入式(shi)人機界(jie)面(mian)可以實現(xian)(xian)遠程監控和網絡(luo)化控制(zhi)，并且用戶(hu)可以現(xian)(xian)場設定現(xian)(xian)實參數及(ji)控制(zhi)邏輯。