步入二十一世纪以来,随着我国每年GDP总值的不断提高,高能耗已成为制约我国经济发展的瓶颈,为此国家投入大量资金支持节能降耗项目和产品,其中高压变频调速技术已经被越来越广泛的应用在各个行业,它不仅能改善和延长设备的使用寿命,提高用户的工作效率,更重要的是它能够在设备的运行过程中起到节能降耗的作用,这一点已被广大用户所认可,且备受关注。
从2000年起,康得人通过多年的研发试验,终于研制出了DIAMOND-HV系列高压变频器,并经受住了市场考验。该产品完全具有自主知识产权,适合国内电网特性,符合国内用户使用习惯。该系列高压变频调速系统自2004年投入市场以来,在电力、市政供水、、冶金、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。由于安装快捷、操作简单、运行稳定、维护方便,并且在节能、省时、省力等方面效果显著,以及产品的高性价比和周到而快捷的服务,受到广大用户的欢迎。
火力发电:引风机、送风机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、压缩机、灰浆泵等。
冶金采矿:引风机、通风风机、除尘风机、泥浆泵、除垢泵、离心进料泵等。
石油化工:引风机、气体压缩机、注水泵、潜油泵、主管道泵、锅炉给水泵、卤水泵、混合器、挤压器等。
水泥制造:窑炉引风机、生料研磨引风机、压力送风机、主吸尘风机、冷却器吸尘风机、冷却器排风机、预热塔风机、分选器风机、
炉供气风机等。
供水、污水处理:污水泵、清水泵、净化泵、生物粗处理塔泵、送氧鼓风机等。
其他:传动机械装置、风力涡轮机、风洞等。
系统原理:
康得D系列高压变频器属于交直交电压源型产品,该产品采用多单元串联结构,采用成熟通用电压等级IGBT,具有技术成熟产品可靠性高的特点。
1.主电路拓扑结构
6kV系列: 共9个功率单元组成,每3个单元构成一相,3相Y接;
10kV系列:共15个功率单元组成,每5个单元构成一相,3相Y接;
6kV系统主电路图
2. 电压叠加
3. 功率单元原理
D系列高压变频器功率单元采用系列化、模块化设计,结构简洁、可靠性高,其中旁路部分设计为可选件,方便用户选择。
功率单元结构原理图
4. 产品特性
康得D系列高压变频器产品完全自主研发,核心技术特色体现在以下几个方面:
主控部分采用DSP+FPGA+CPLD的大规模高速集成数字电路控制模式,高速运算可以实现实时精确电机控制,达到了兼顾高性能和高可靠性的目的。核心控制算法采用空间矢量PWM控制算法,有效提高了直流电压利用率,FPGA实现功率单元脉冲分配算法,实时快速地驱动功率单元,保证所有单元等功率输出。
电气逻辑控制通过PLC实现,PLC具有良好的稳定性和易扩展性,作为强电部分及外部信号的接口,充分发挥了其可靠性高、接口丰富的优点,能为现场运行提供丰富的输入输出节点,并可根据现场实际情况灵活改变控制逻辑和控制方式。
功率单元采取IGBT直接驱动方式,简洁、可靠,IGBT采用高压牵引级器件,有较高的耐温特点和较高的电压裕量。优化的结构设计,包括1000kVA及以下容量的变频器体积控制在3.6m*1.4m*2.4m(长*宽*高)。
系统构成:
康得D系列产品采用目前流行的单元串联多电平技术,属于直接高-高电压源型变频器。变频器主要由移相变压器、功率单元和控制器组成。
控制柜
主控制器:实现SVPWM算法,通过光纤控制功率单元处理故障,采集系统信号并集中处理;
人机界面:本地操作与系统设定,显示系统状态,保存故障记录;
用户接口:为用户提供无源干结点,模拟量接口,标准通信接口。
功率柜
功率柜由9或15个电压源型交直交逆变功率单元组成,功率单元模块化设计,便于更换与维护。
变压器柜
移相变压器通过隔离二次测绕组为功率单元提供电源,副边绕组采用多重化设计可以有效改善收入谐波电流,消除设备对电网的干扰。
旁路柜(选配)
用户可以根据工况选择手动旁路柜或自动旁路柜,手动旁路柜才用隔离刀闸,当变频器发生故障时,用户需要操作刀闸切除变频器将设备投入工频运行;自动旁路柜会自动判断系统故障是否切入工频运行。
技术参数
D系列型号说明
注:
(1) 电压等级:06/10分别代表输入电压等级单位为kV;
(2) 电机分类:A表示异步电动机,S表示同步电动机;
(3) 负载类型:A为风机水泵专用型,B为恒转距负载型
比如:
Diamond-HV-A-06/48-A表示该设备额定输出电流为48A,额定输出电压为6kV,适配拖动风机水泵的三相异步电机。
6KV系列 |
|||||
Diamond-HV-A06/ |
031~096 |
120~154 |
173~240 |
310~500 |
|
变频器容量(kVA) |
315~1000 |
1250~1600 |
1800~2500 |
3150~5000 |
|
适配电机功率(kW) |
250~800 |
1000~1250 |
1400~2000 |
2500~4000 |
|
外型尺寸(W*H*L) |
3800*2400*1400 |
6000*2200*1200 |
6600*2200*1200 |
7800*2200*1200 |
|
重 量(kg) |
3000~4300 |
5800~6500 |
7100~9000 |
9500~13000 |
|
额定输入电压 |
6kV(-20%~10%) |
||||
每相单元串联数 |
3 |
||||
输入频率 |
45~55Hz |
||||
调制技术 |
SVPWM |
||||
控制电源 |
220VAC,3kVA |
||||
输入功率因数 |
额定负载下>0.96 |
||||
效率(含变压器) |
额定负载下>96% |
||||
输出频率范围 |
0~120Hz |
||||
输出频率分辨率 |
0.01Hz |
||||
过载能力 |
120% 1分钟,150%立即保护 |
||||
模拟量输入 |
两路,0~10V/4~20mA |
||||
模拟量输出 |
四路,0~10V/4~20mA |
||||
上位通讯 |
RS485接口 |
||||
加减速时间 |
10~3000秒,可设定 |
||||
开关量输入输出 |
可按用户要求扩展 |
||||
运行环境温度 |
0~40℃ |
||||
存储/运输温度 |
-40~70 ℃ |
||||
冷却方式 |
强迫风冷 |
||||
环境湿度 |
<90%,无凝露 |
||||
安装海拔高度 |
<1000米(超过时需降额使用) |
||||
防护等级 |
IP20 |
||||
10KV系列 |
|||||
Diamond-HV-A10/ |
029~072 |
092~130 |
144~231 |
290~462 |
|
变频器容量(kVA) |
500~1250 |
1600~2250 |
2500~4000 |
5000~8000 |
|
适配电机(kW) |
400~1000 |
1250~1800 |
2000~3200 |
4000~6300 |
|
外型尺寸(W*H*L) |
4800*2400*1400 |
7800*2200*1200 |
8800*2200*1200 |
9800*2200*1200 |
|
重 量(kg) |
4200~5800 |
6500~7800 |
8800~12000 |
13000~20000 |
|
每相单元串联数 |
5 |
||||
额定输入电压 |
10kV(-20%~10%) |
||||
输入频率 |
45~55Hz |
||||
调制技术 |
SVPWM |
||||
控制电源 |
220VAC,3kVA |
||||
输入功率因数 |
额定负载下>0.96 |
||||
效率(含变压器) |
额定负载下>96% |
||||
输出频率范围 |
0~120Hz |
||||
输出频率分辨率 |
0.01Hz |
||||
过载能力 |
120% 1分钟,150%立即保护 |
||||
模拟量输入 |
两路,0~10V/4~20mA |
||||
模拟量输出 |
四路,0~10V/4~20mA |
||||
上位通讯 |
RS485接口 |
||||
加减速时间 |
10~3000秒,可设定 |
||||
开关量输入输出 |
可按用户要求扩展 |
||||
运行环境温度 |
0~40℃ |
||||
存储/运输温度 |
-40~70 ℃ |
||||
冷却方式 |
强迫风冷 |
||||
环境湿度 |
<90%,无凝露 |
||||
安装海拔高度 |
<1000米(超过时需降额使用) |
||||
防护等级 |
IP20 |