ПЧ-ТТП Преобразователи частоты для синхронного электропривода 6Кв, 10Кв, 15Кв, 75кВ

Принцип действия преобразователя ПЧ-ТТП заключается в преобразовании переменного трехфазного напряжения промышленной частоты в переменное напряжение с регулируемой выходной частотой.

Функционально силовая схема преобразователя частоты представляет собой тиристорный преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока и инвертором тока, ведомым нагрузкой — синхронной машиной (СМ).

Конструктивно преобразователь включает следующие составные части:

• Токоограничивающий реактор - 1 шт.
• Блок силовой - 2 шт.
• Реактор сглаживающий - 1 шт.
• Шкаф управления - 1 шт.

Напряжение сети промышленной частоты подается на токоограничивающий трехфазный реактор, выполненный в виде единой конструкции и предназначенный для ограничения тока преобразователя в аварийных режимах, а также для уменьшения влияния ТПЧ на сеть. Со стороны СМ ограничение токов коротких замыканий в преобразователе осуществляется за счет реактансов синхронной машины.

Шкафы ввода питания служат для измерения входных и выходных параметров преобразователя, защиты преобразователя и СМ от коммутационных перенапряжений (между фазами и относительно земли). В шкафах размещены трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и защитные RС- цепи.

Шкафы тиристорные служат для размещения сетевого управляемого выпрямителя и выходного инвертора тока. Частота выходного напряжения инвертора определяется его системой импульсно-фазового управления (СИФУ), а коммутация тиристорных вентилей инвертора осуществляется под действием ЭДС синхронной машины (в диапазоне 3-60 Гц).

Реактор сглаживающий, установленный между выпрямителем и инвертором, выполняет функции звена постоянного тока и обеспечивает сглаживание пульсаций тока на выходе выпрямителя. Конструктивно включает две симметричные обмотки L1 и L2. Для ограничения уровней межфазных коммутационных перенапряжений в выпрямителе и инверторе и коммутационных перенапряжений относительно земли на обмотках СМ предусмотрена установка демпфирующих RС — цепей на выходе преобразователя, а также параллельно обмоткам сглаживающего реакторам.

Шкаф управления служит для размещения средств управления, измерения, сигнализации и защиты.

Эффективность

1. Один тиристорный преобразователь частоты (далее ТПЧ) может быть использован для поочередного или группового пуска нескольких электроприводных агрегатов с синхронными двигателями;
2. Пуск двигателя осуществляется плавно, с токами меньше номинального значения, что не приводит к перегреву поверхности ротора, ударным механическим воздействиям на обмотки статора и, как следствие, обеспечивает значительное увеличение ресурса двигателя;
3. Нет никаких ограничений по количеству частотных пусков электроприводного агрегата с синхронным двигателем от ТПЧ; экспериментально подтверждена возможность 15 пусков в течение одного часа серийных двигателей Лысьвенского завода и более 2000 пусков в течение одного года без какого либо ремонта ротора или статора;
4. Остановка электроприводного агрегата за счет рекуперативного электрического торможения обеспечивает возврат электроэнергии в питающую сеть;
5. Реализация с помощью ТПЧ режима стационарной точной синхронизации электроприводного агрегата с питающей сетью гарантирует надежное переключение двигателя в сеть без бросков тока и механических ударов;
6. Применение ТПЧ позволяет снизить требования к высоковольтной линии, питающей предприятие, поскольку при пуске очередного электроприводного агрегата не происходит просадки напряжения в линии (пусковой ток в 5-10 раз меньше по сравнению с реакторным пуском);
7. Мощность ТПЧ, используемого для пуска разгруженного двигателя, составляет (20-30)% от номинальной мощности электроприводного агрегата, что предопределяет высокие технико-экономические показатели пускового ТПЧ;
8. Эффективность использования ТПЧ в составе частотно-регулируемого электропривода с синхронными двигателями определяется как вышеперечисленными обстоятельствами, так и значительной экономией электроэнергии и расширением технологических возможностей, особенно в тех случаях, когда требуется значительный диапазон регулирования частоты вращения электроприводного агрегата.

Система управления преобразователем осуществляет:

• Частотный пуск синхронной машины (СМ) с токами меньше номинального значения в заданном направлении вращения в условиях синхронизма частоты вращения СМ с напряжением на СМ без датчика положения ротора на валу (до частоты вращения равной 2,5-3 Гц);
• Плавное регулирование частоты вращения СМ в диапазоне 3-50 Гц, или автоматический разгон СМ до синхронной с сетью частоты вращения с постоянным темпом, задаваемым оператором, или максимально возможным темпом, определяемым номинальным током преобразователя;
• Стационарный режим точной синхронизации частоты и фазы напряжения на СМ с частотой и фазой напряжения сети, на питание от которой необходимо переключить СМ;
• Бестолчковое переключение СМ на питание от сети из стационарного режима точной синхронизации, независимо от характера и величины нагрузки;
• Рекуперативное торможение СМ с любой частоты вращения с заданным темпом, в том числе и торможение из режима питания от сети (с автоматическим отключением от сети), до полной остановки СМ, исключающей вращение СМ в зоне низких частот (менее 0,02 Гц);
• Автоматическое переключение СМ, питающейся от промышленной сети, на преобразователь для регулирования частоты вращения СМ в диапазоне 50-3 Гц;
• Формирование команды на включение и отключение системы возбуждения СМ, а для частотно-регулируемых электроприводов (в том числе и при групповом регулировании частоты вращения нескольких электроприводных агрегатов с синхронными двигателями) — регулирование тока возбуждения СМ;

Системы преобразователя обеспечивают защиту:

• При снижении напряжения питания собственных нужд ниже 0,8 Uном;
• При снижении напряжения питающей сети на входе преобразователя ниже 0,8 Uном;
• При повышении напряжения на выходе преобразователя выше 1,1 Uном;
• При появлении перенапряжений относительно «земли» на входе преобразователя выше допустимого уровня (1,2 Umnном);
• При появлении перенапряжений на выходе преобразователя относительно «земли» выше амплитуды линейного напряжения (1,2 Umnном);
• При повышении тока выше 2 Iном, или по интегральной токовой защите I2t;
• При опрокидывании инвертора (дифференциальная токовая защита);
• При открывании дверей шкафов;
• При пробое более одного тиристора в силовом блоке;
• При появлении сигнала на отключение из схем защиты и управления синхронной машины.

Защита преобразователя осуществляется мгновенным изменением угла управления выпрямителем в сторону максимального значения («Инвертирование») с последующим снятием импульсов управления и подачей команды на включение короткозамыкателей; этим образуется цепь для протекания тока звена постоянного тока при отключенных выключателях.

Преобразователь ПЧ-ТТП имеет систему аварийной и предупредительной сигнализации по перечисленным видам защит с выходом суммарных сигналов в общую систему сигнализации преобразователя, а также индикацию:

• О пробое одного тиристора в блоках ПЧ;
• О наличии напряжения питающей сети;
• О включенном и отключенном состоянии преобразователя.

Условия эксплуатации:

Климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 4 ГОСТ 15150 (температура окружающей среды от плюс 1°С до плюс 35°С, верхнее значение относительной влажности воздуха 80% при температуре окружающей среды плюс 25°С без конденсации влаги).

Ресурс:

• Средняя наработка на отказ не менее 10 000 ч.
• Девяностопроцентный ресурс не менее 20 000 ч.
• Средний срок службы не менее 10 лет.
• Среднее время восстановления работоспособности с использованием одиночного комплекта ЗИП не более 1 часа.

Питание силовых цепей преобразователя осуществляется от трехфазной сети соответствующего напряжения непосредственно или через разделительный трансформатор. Питание цепей управления и защиты осуществляется от сети 380 В, 50 Гц. Охлаждение преобразователя воздушное принудительное. Рабочее положение преобразователя - вертикальное. Допускается отклонение от рабочего положения не более 5° в любую сторону.

Базовый комплект поставки:

• Блоки силовые
• Шкаф управления
• Сглаживающий реактор
• Токоограничивающий реактор
• Эксплутационная документация
• Комплект ЗИП

Возможно, Вас также заинтересует

ВПЧА Высоковольтные преобразователи частоты для асинхр. электропривода

ПЧ «ОМЕГА-2» Преобразователи частоты

ВПЧC-2000-6,3/6,0-50-УХЛ4 Высоковольтный преобразователь частоты для синхр. электропривода