供水车间配水站东泵房变频器工艺技术规程岗位操作法

1、.第二供水车间配水站东泵房变频器工艺技术规程岗位操作法石油化工有限公司动力事业部会 签打印签名手 签编写：审核：批准：变频器工艺规程1概述2006年12月车间为进一步节能降耗，在配水站东泵房增设一套变频调速装置，此装置采用一带二方式，可选择拖动6KV高压9、13异步电动机。1.1运行方式9变频运行时，13可工频运行；13变频运行时，9可工频运行。也可两台电机同时在工频状态下运行。1.2 技术来源改造供货单位：北京利德华福电气技术有限公司改造设计单位：燕山石化工程公司设计院改造承建单位：北京嘉恒电力安装有限公司2 变频器的原理21变频器系统构成HARSVERT-A系列高压变频器属于“高-高”电压

2、源型变频器，主要由移相变压器、功率单元和控制器组成，结构如下图所示。高压变频调速系统结构图22输入变压器输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。对6000V系列，变压器副边绕组分7级。每级电压490V，相互间移相8.57，构成42脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流，可以大大改善网侧的电流波形，使变频器网侧电流近似为正弦波，使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，其工作电压由各个低压绕组的输出电压来决定，工作在相对

3、的低压状态，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。各功率单元间的相对电压，由变压器副边绕组的绝缘承担，避免了串联均压问题。2.3功率单元2.3.1功率单元电路结构原理功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元，整台变频器的变压变频功能是通过单个功率单元实现的，每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。功率单元整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为4只IGBT组成的H桥，电路结构如下图所示。功率单元电路结构在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果A+和B-导通，从U到V的输出电压将为+Ud，如果B+和A-导通，从U到V的输出电

4、压将为-Ud，如果A+和B+或者A-和B-导通，则从U到V的输出电压为0V。通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态，在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。改变PWM波形输出正电压和负电压的交替周期，就改变了功率单元输出电压的频率，改变PWM波形中正电压和负电压的占空比，就改变了功率单元输出电压中交流基波的大小。下图说明了如何通过改变A+、B+、A-、B-四只IGBT的触发脉冲，实现功率单元变压变频输出的基本原理。高频输出时IGBT触发脉冲及单元输出的PWM波形低频输出时IGBT触发脉冲及单元输出的PWM波形 在实际系统中，控制器根据当前需要的输出电压和频率，用处理器

5、产生A+、B+的触发脉冲，通过光纤传递给功率单元。因为功率单元逆变桥同桥臂上下管不能直通，A-、B-的触发脉冲可以分别由A+、B+的脉冲反相而得（另外考虑适当互锁时间），从而在每个功率单元的输出端得到大小和频率满足需要的交流基波电压输出。2.3.2功率单元串联多电平的输出构成6000V系列有21个功率单元，每7个功率单元串联构成一相。变频器输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，中性点浮空。虽然每个功率单元输出的都是等幅PWM电压波形，但相互间有确定的相位偏移，通过串联叠加，可得到正弦阶梯状PWM波形。单元串联输出结构图（只列出4级）变频器采用这种单元串联的结构，使变频

6、器可以实现单元旁路功能，当某一个单元出现故障时，通过使功率单元输出端子并联的继电器K闭合，将此单元旁路出系统而不影响其他单元的运行，变频器可持续降额运行，可减少很多场合下突然停机造成的损失。2.4控制系统变频器控制系统接收用户的控制指令（启动、停机、急停、频率给定等），对各功率单元进行触发、封锁、旁路等控制，使变频器提供相应的频率和电压输出。控制系统还对变频器各部件的状态（如各个功率单元、变压器、风机等）进行监控，提供故障诊断信息，实现故障的报警和保护。在现场应用中，控制系统负责与现场接口，提供阀门联动、自动调度等现场需要的控制功能。为了实现控制部分和高压部分完全可靠隔离，控制器与功率单元之间

7、采用光纤通讯技术，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。3变频器装置组成变频器从物理结构上分为控制柜、功率柜、变压器柜三大部分，根据二供水车间运行需要还配置旁路柜、上位机。3.1控制柜变频器控制柜主要由控制器、工控机、PLC、UPS、报警器、DC24V电源、控制电源开关、接线端子、液晶显示器、操作按钮等部分构成。控制柜主要部分功能介绍如下：3.1.1报警器变频器存在故障时，提供声光报警。声光报警可通过柜门的“报警解除”按钮进行解除。变频器出现重故障的情况下，报警是连续的。如果声光报警是间断的，则表明变频器出现的是轻故障。 3.1.2控制器为变频器的核心，它接收和处理来自工控机及P

8、LC的控制命令，产生每相各级功率单元的触发脉冲，同时采集和处理所有功率单元反馈回来的故障信息。主控制器由3块光纤板、1块主控制板、1块电源板和1块信号调整板构成。物理结构上，主控制器采用标准的工业机箱，各印刷板采用插件方式，通过把手两侧的紧固螺钉固定在箱体上，由机箱底板相互交换信息。为增强系统的可靠性，各控制单元板采用大规模集成电路和表面焊接技术。3.1.3工控PC工控PC提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。变频器的功能设定、参数设定、运行记录、故障查询等功能也由工控PC来实现。3.2变压器柜变压器柜主要由移相变压器、温度控制器、冷却风机、电压互感器

9、、电流互感器等部件构成。电压互感器可能安装在旁路柜中。移相变压器有一组附加低压绕组，给变压器柜顶风机、变压器柜底风机、功率单元柜风机供电，同时配置相应的控制开关。变压器柜顶风机和功率柜风机在高压上电后即处于运行状态，变压器柜底风机的启停受温度控制器控制。如果环境温度升高或变频器负载加重致使变压器温度达到风机启动设定值，风机会自动启动。如果温度继续升高达到报警值，变频器能够提供变压器超温报警。如果温度达到过热保护设定，则变频器提供跳闸保护。相反，如果环境温度降低或变频器负载减轻致使变压器温度下降到规定值，变压器柜底风机将停止运行，以延长风机寿命和达到节能效果。3.2.1变频调速用干式变压器参数表

10、型号ZTSG-850/6相数3相联结组别Y/输入电压6KV额定频率50HZ海拔高度1000M额定容量850KVA短路阻抗7.02%使用条件户内式标准代号JB/T8636-1997冷却方式AF重量2360KG耐热等级H产品代号IHD.717.1715出厂日期2006年8月绝缘水平LI60AC20/AC20KV出厂序号HD0607464生产厂家北京利德华福电气技术有限公司3.2.2变压器其温度控制器参数设定值表绝缘等级H风机启停标准温度（）90启停回差温度（）5报警温度（）130跳闸温度（）1403.3技术参数HARSVERT-A标准系列变频调速系统技术参数如下：使用标准Q/HD BLH004-2

11、001安装地点室内技术方案多级模块串联，交直交、高高方式对电动机要求普通鼠笼式异步电机额定输入电压/允许变化范围6kV，10%系统输出电压06kV频率输出范围0120Hz额定输入频率/允许变化范围50Hz10%对电网电压波动的敏感性+15%-30%，主电源瞬时失电5个周期可满载运行不跳闸，掉电3s内不会停机；变频器效率96%谐波输入电流4%,输出电流2%平均无故障工作时间20000小时输入侧功率因数0.95（20%负载）控制方式多级正弦PWM控制控制电源220V10%AC，3KVA或同时输入220V10%AC，3KVA和220VDC，3KVAUPS型式、参数及容量在线互动式，1000VA，掉电

12、可维持30分钟逆变形式及元件参数1200V或1700V的IGBT， 逆变桥串连，整流形式及元件参数30、42或48脉冲，二极管三相全桥传动象限1象限高低压隔离采用惠普HFBREUS100光纤噪声等级75dB冷却方式强迫风冷过载能力120% 1min，150% 3s，200%立即保护（10s）系统总损耗4%环境温度040标准控制连接与DCS硬连接或现场总线防护等级IP20操作键盘中文彩色液晶触摸屏界面语言简体中文变频器参数设定记录表序号参数类别参数名称单位现场设置值备注1调速参数1.1基本参数1.1.1始动频率Hz05 1.1.2最低频率Hz351.1.3最高频率Hz501.1.4基准频率Hz5

13、01.1.5投切频率Hz501.1.6基准电压V60001.1.7转矩提升01.1.8跳转频率1下限Hz01.1.9跳转频率1上限Hz01.1.10跳转频率2下限Hz01.1.11跳转频率2上限Hz01.2分段调速1.2.1频率点1Hz501.2.2频率点2Hz501.2.3加速时间1秒701.2.4减速时间1秒1001.2.5加速时间2秒01.2.6减速时间2秒01.2.7加速时间3秒01.2.8减速时间3秒02控制参数2.1允许旁路数数目22.2PWM调整系数1002.3不带高压调试否2.4过流保护6803调试参数3.1模拟信号最小值mA4143.2模拟信号最大值mA19993.3模拟给定

14、对应关系最小-最大3.4模拟输入滤波系数103.5刹车系数03.6合高压自检时间秒63.7输入电压调整系数413.8输出电压调整系数4133.9输入电流调整系数603.10输出电流调整系数604电机参数4.1额定转速RPM15004.2额定电流A854.3额定功率kW6804.4电机极数极43.4旁路隔离开关柜3.4.1隔离开关构成的互锁回路引自623开关下口引自623开关下口变频器13电机9电机623-1639-1623-3 639-3623-2639-2变频器隔离开关柜（旁路柜）示意图3.4.2隔离开关采用电磁锁及机械闭锁进行操作逻辑闭锁；关系如下：（1）合6231，6391无法合闸，合6

15、391，6231无法合闸。（2）合6232，6392无法合闸，合6392，6232无法合闸。（3）合6232，6233无法合闸，合6392，6393无法合闸。（4）合623，6231、6232无法合闸，合639，6391、6392无法合闸。3.4.3隔离开关参数表型号GN19-12执行标准GB1985额定电压12KV出厂日期2006年6月额定电流400A 4S额定短时耐授电流12.5KA生产厂家仪征市电瓷电器有限责任公司3.5变频器辅助功能3.5.1变频器柜门设有微动开关与控制器连接，实现以下功能3.5.1.1将柜门连锁设为轻故障，合623或639开关，打开控制柜以外的任何一个柜门，623、6

16、39不跳闸，但发报警信号。3.5.1.2将柜门连锁设为重故障，合623或639开关，打开控制柜以外的任何一个柜门，623、639跳闸，发报警信号。3.5.2信息的查询功能在主界面可以看到有关的功率单元、控制器、PLC等的确切报警信息及报警的时间等。3.5.3变频器与阀门的联动功能3.5.3.1禁止/允许联动阀门，泵口压力设置在本地监控界面的功能菜单中，软件中的1号泵实指13号泵，2号泵实指9号泵。3.5.3.2当设为禁止联动时，由上位机手动控制阀门的开关，当设为允许联动时，由变频器控制阀门的开关。3.5.3.3变频器与阀门的联动原理（1）开泵时，先启动变频器驱动电机运转，当泵口压力值大于上位机

17、泵口压力设定值时，由变频器发出开阀命令，开启阀门。（2）停泵时，先由变频器发出关阀命令，到阀门关闭后，变频器停机。（3）当阀门出现异常，变频器应提供相应的报警；在本地计算机上有声光报警和位置提示，并具有文字提示。（4）当变频器出现重故障或按急停命令，阀门随变频器停止立即关闭。3.5.4失压保护功能变频器失电3秒不停机，失电20秒内停机自启动，20秒后停机。3.5.5控制电源带UPS 控制电源设计采用单路电源通过UPS供电方式，UPS在控制电源失电后维持30分钟，注意30分钟后变频器自动停机。3.6变频器高压开关及隔离开关在操作站的显控功能3.6.1变频状态（1）变频器备用时；机泵界面显“变频器

18、备用”蓝字。（2）变频器运行时；机泵界面显“变频器运行”红字。（3）隐蔽原“开泵/停泵”键。（4）隐蔽原“开阀/停阀”键。（5）隐蔽“工频备用”，“工频运行”字。（6）机泵界面显示开关合闸/分闸键；合闸键内容；当点“合闸”键、显“确认合闸”字键，点“确认合闸”字键，显“合闸”红色，此时开关在合闸状态。分闸键内容；当点“分闸”键、显“确认分闸”字键，点“确认分闸”字键，显“分闸”绿色，此时开关在分闸状态。（7） 关分闸电机显绿色，开关合闸电机显红色。（8）阀门关闭时显绿色，阀门打开时显红色。（9）电气站对应机泵开关在分闸后显绿色，开关在合闸后显红色。3.6.2工频状态（1）工频备用时；机泵界面显

19、“工频备用”蓝字。（2）工频运行时；机泵界面显“工频运行”红字。（3）恢复原“开泵/停泵”键及功能。（4）恢复原“开阀/停阀”键及功能。（5）隐蔽“变频器备用”，“变频器运行”字。（6）恢复原工艺站机泵及电气站界面显示及功能，即合开关机泵同时显红色、分开关机泵同时显绿色。3.6.3电机退出备用（1）变频器旁路柜9电机（6391、6392、6393）各刀闸均不在工作位置显“9退出备用”黄字。（2）变频器旁路柜13电机（6231、6232、6233）各刀闸均不在工作位置显“13退出备用”黄字。变频器操作规程操作规程中应当添加变频器巡视检查的内容。1概述变频器停送电操作对应调度号结合高压开关柜及变频

20、器隔离开关（旁路）柜进行操作。禁止在623或639在送电状态，进行隔离开关倒路操作，严禁在623或639在送电状态，打开变频器带电柜门，隔离开关不可频繁进行倒路操作，避免隔离开关刀口接触不良而过热。避免电磁锁失灵，引发操作事故的可能性。1.1选择13号电机由工频检修到变频运行的送电操作：1) 手动分623一次，确认开关断开 我认为直接检查623开关断开就可以了。 此步应在推623手车之前2) 拉623接地刀闸3) 查623接地刀闸断开4) 确认9号电机已退出变频运行5) 查6391断开6) 查6392断开7) 拉62338) 查6233拉开9) 合623110) 查6231合好11) 合623

21、212) 查6232合好13) 将623小车推至试验/隔离位置14) 给623小车插件15) 合623控制开关16) 将623小车推至工作位置17) 合623储能开关18) 把623开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.2选择13号电机由变频检修到工频运行的送电操作：1） 手动分623一次，确认开关断开同上。2） 拉623接地刀闸3） 查623接地刀闸断开4） 拉62325） 查6232拉开6） 拉62317） 查6231拉开8） 合62339） 查6233合好10） 将623小车推至试验/隔离位置11） 给623小车插件12） 合623控制开关13） 将623小车推至工作位置14

22、） 合623储能开关15） 把623开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.3选择13号电机由工频备用到变频运行的送电操作：1） 确认开关623断开2） 拉623储能开关3） 将623小车拉至试验/隔离位置4） 合分623释能5） 拉623控制开关6） 确认9号电机已退出变频运行7） 查6391断开8） 查6392断开9） 拉623310） 查6233拉开11） 合623112） 查6231合好13） 合623214） 查6232合好15） 再确认623断开16） 合623控制开关17） 将623小车推至工作位置18） 合623储能开关19） 查623开关“综保”控制灯切“远控” R

23、EMOTE位置1.4选择13号电机由变频备用到工频运行的送电操作：1） 确认623开关断开2） 拉623储能开关3） 将623小车拉至试验/隔离位置4） 合分623释能5） 拉623控制开关6） 拉62327） 查6232拉开8） 拉62319） 查6231拉开10） 合623311） 查6233合好12） 再确认623断开13） 合623控制开关14） 将623小车推至工作位置15） 合623储能开关16） 查632开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.5选择9号电机由工频检修到变频运行的送电操作：1） 分639一次，确认开关断开2） 拉639接地刀闸3） 查639接地刀闸断开4

24、） 确认13号电机已退出变频运行5） 查6231断开6） 查6232断开7） 拉63938） 查6393拉开9） 合639110） 查6391合好11） 合639212） 查6392合好13） 将639小车推至试验/隔离位置14） 给639小车插件15） 合639控制开关16） 将639小车推至工作位置17） 合639储能开关18） 把639开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.6选择9号电机由变频检修到工频运行的送电操作：1）手动分639一次，确认开关断开2） 拉639接地刀闸3） 查639接地刀闸断开4） 拉63925） 查6392拉开6） 拉63917） 查6391拉开8）

25、合63939） 查6393合好10） 将639小车推至试验/隔离位置11） 给639小车插件12） 合639控制开关13） 将639小车推至工作位置14） 合639储能开关15） 把639开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.7选择9号电机由工频备用到变频运行的送电操作：1）确认开关639断开2） 639储能开关3） 将639小车拉至试验/隔离位置4） 合分639释能5） 拉639控制开关6） 确认13号电机已退出变频运行7） 查6231断开8） 查6232断开9） 拉639310） 查6393拉开11） 合639112） 查6391合好13） 合639214） 查6392合好15

26、） 再确认639断开16） 合639控制开关17） 将639小车推至工作位置18） 合639储能开关19） 查639开关“综保”控制灯切“远控” REMOTE位置1.8选择9号电机由变频备用到工频运行的送电操作：1） 认639开关断开2） 拉639储能开关3） 将639小车拉至试验/隔离位置4） 合分639释能5） 拉639控制开关6） 拉63927） 查6392拉开8） 拉63919） 查6391拉开10） 合639311） 查6393合好12） 再确认639断开13） 合639控制开关14） 将639小车推至工作位置15） 合639储能开关16） 查639开关“综保”控制灯切“远控” RE

27、MOTE位置2操作注意事项：2.1禁止带电合分旁路柜的隔离开关，旁路开关的倒换请应在完全断电的情况下进行；2.2隔离开关有电气和机械双重闭锁功能，禁止强行合分隔离刀闸。2.3合隔离开关前，打开旁路柜内照明灯，通过柜门上的观察窗观察刀闸的动触头与静触头是否错位，如有错位，应校正后再合刀闸。合上刀闸后，也要通过柜门上的观察窗观察刀闸的动触头与静触头是否到位，确认无误后，关闭照明灯。2.4必须按规定的操作顺序对各隔离开关进行操作。2.5带电间隔柜门装设报警，打开时发出报警鸣音。变频器运行/备用状态时，禁止打开，以免触电。3控制部分操作：3.1上电操作顺序为先上控制电，再上高压电。断电时为先断高压电，

28、再断控制电。3.2控制部分的上电及起停操作：3.2.1变频器柜操作1）合控制柜内交、直流控制电源开关 2）按下UPS电源按钮直至UPS打开3）观察本机操作屏应自动进入变频器主界面。4）在使用主控制室上位机进行控制变频器时，控制柜门上的切换开关要在“远程”位置。注意：控制柜门上的紧急停机按钮按下后会造成高压跳闸，非紧急情况下，请勿操作。3.2.2主控制室上位机操作1）高压开关及隔离开关操作送电完毕，无任何故障显示后，合入高压开关，显示待机状态时，方可起动变频器。2）起动变频器后，根据运行压力要求给定频率。3）正常停机时，先按停机指令，然后变频器发阀门关闭指令，等阀门完全关闭后，变频器开始停机。4） 界面急停指令后，变频器在得到用户确认后，立即停机。5） 在本地及远程上位机界面上均可进行起，停，给定频率，开闭环切换（开闭环切换在功能设置中），故障查讯，复位等操作。6） 选择开环运行时