ABB主扇一用一备一检修方案

1、ABB主扇一用一备一检修方案目录 系统方案概述 系统“可靠性”保障 系统主体设备性能概述 风机在线监控系统 应用难点及解决 培训及售后服务保障 典型业绩系统方案概述 主扇电控系统构成及配置 一次高压系统构成（一型） 一次高压系统构成（T型） 一次低压系统构成 控制系统网络图中央主扇系统构成 高压配电系统：KYN28A-12（VD4） 3套 整流变压器：ZTSG-5000/10kv 3台 变频器：ABB ACS5000（7MVA） 3台 低压配电系统：MNS抽屉柜 7台 直流屏：GZDW-32Ah 3台 UPS柜：APC-6000U-24Ah 3台 PLC柜：DK-01（S7-400） 3台 控

2、制台：DK-02 1套 远控箱：带昆仑嵌入式触摸屏 3套 风机振动检测：本特利（美国GE） 3套一次高压系统构成（一型）一次高压系统构成（T型）高压配电室设备布置（建议）I段系统II段系统III段系统变压器室监控室低压配电室一次低压系统构成一次低压系统构成（UPS）控制系统网络图系统“可靠性”保障 高压配电部分为独立的3套系统（断路器采用ABB VD4断路器）； 低压配电部分为独立的3套系统（备用同功能柜体1台套，设置独立的辅助电源柜），所有低压器件均采用ABB产品； 控制部分制采用西门子S7-300PLC系统3套，组态采用“昆仑通泰”多客户端网络版，还配有“昆仑通泰嵌入式”触摸屏； 变频器采

3、用高可靠性设计（整个变频器逆变侧仅采用24支功率器件），切换控制部分采用ABB原装进口产品，配置独立的36脉波整流变压器（5000kva）消除谐波对网侧负载的影响； UPS系统也为独立的3套，主体装置选配APC（美国）6000kva在线式不间断电源；系统主体设备原理概述 变频调速系统构成 ABB ACS5000变频器简单原理 ABB ACS5000核心技术 ABB ACS5000性能ABB ACS5000变频器简单原理主断路器主断路器整流变压器整流变压器整流变压器整流变压器直流滤波环节直流滤波环节MCB的的控制要确控制要确保唯一性保唯一性ABB ACS5000变频器简单原理AC800MProc

4、ess I/OAF100DDCS (Drivebus)Door PanelRS485S800S800TB820DDCSPEC-INT PUBDoor PanelCDP312RS485Local I/ONDBU95DDCSDDCSDDCSPC ToolsControl ExtensionBasic ControlApplication SWMotor model (AD/SD/PM)DTC ControlAMC ControllerACS 5000ACS 5000ACS 6000nAMC33 平台n同样的控制平台也应用 ACS 1000 & ACS 6000nS800 I/O 模块 (I/O o

5、ptions available) 24VDCnDrive 故障诊断ABB ACS5000变频器简单原理功率部分（功率部分（高压）高压）控制部分控制部分电容器柜电容器柜（高压）（高压）变频器：功率部变频器：功率部分和电容器柜内分和电容器柜内均为高压系统，均为高压系统，设备运行时严禁设备运行时严禁打开，设备运行打开，设备运行时变频器控制部时变频器控制部分柜门随时可以分柜门随时可以打开（注意：变打开（注意：变频器控制部分柜频器控制部分柜门后是变频器主门后是变频器主回路部分的接线回路部分的接线柜）柜）ABB ACS5000变频器简单原理整流部分控制部分逆变部分电容器柜散热风机散热风机ABB ACS5

6、000变频器简单原理防尘栅防尘栅防尘滤网防尘滤网金属防护罩金属防护罩ABB ACS5000变频器简单原理变频器输入输变频器输入输出接线端子出接线端子ABB ACS5000变频器简单原理ABB ACS5000变频器简单原理ACS5000功率部分结构ABB ACS5000核心技术 VSI MF: Voltage Source Inverter,（交-直-交结构，电压源型变频器） ultilevel Fuseless（无熔断器设计） 多重化整流技术 多电平结构（中间5电平、输出侧9电平） IGCT功率器件（集成门集换向型晶闸管） 自愈式金属薄膜电容器 DTC（直接转矩控制技术）无熔断器设计主断路器主

7、断路器整流变压器整流变压器整流变压器整流变压器直流滤波环节直流滤波环节MCB的的控制要确控制要确保唯一性保唯一性多重化整流技术直流回路更加平稳12脉波6脉波多重化整流技术n36脉冲二极管整流器n在整个速度范围内功率因数n很低的网侧谐波，归功于很高的脉冲数n2x18p变压器或1x36p变压器n源变电压6kv/副边电压61920vMain Power Supply多电平结构Scope of ACS 5000COUAuxiliariesControlUPS PowerSupplyAuxiliary Power SupplyMotorIM1U 1V 1WOptions forcontrol Inter

8、face:- Tacometer- Winding Temp /FLT/Alarm- Bearing Supervision /FLT/Alarm- Cond. Water Det.- Space Heater FB- Cooling Fans FBTMain Power Supply Control Interface Options:- Oil level Alarm- Overtemp /FLT/Alarm- Gas relay /FLT/Alarm- Transformer supervision FLT/AlarmMCB (Standard)(Pre)TripOpen/Closen变

9、压器 n外部独立的输入变压器n内部集成干式变压器方案 n36脉冲二极管整流器n3 x 12脉冲二极管桥n输入电压: 1920 V / 10%n直流母线 (三个)n5电平逆变单元nH桥结构nRC-IGCT, 51mm / 68mm多电平结构（ACS5000）原理 应用现有的3-level平台，然后相间的采用星型连接代替此前的三角连接。 三个独立的直流母线 AC with 5.5kV typeAC with 6.9kV type=M=MCommon Rail多电平结构（ACS5000）逆变单元 每个桥臂为一个3电平逆变器 其中一个3电平逆变器输出连接到公共点DC (+)DC (NP)DC (-)多

10、电平结构（三电平原理）DC (+)DC (NP)DC (-)123多电平多电平通过不同的电位通过不同的电位，对输出波形进行分段，对输出波形进行分段“描述描述”。优点：等效开关频率提高优点：等效开关频率提高、相应可降低单一器件、相应可降低单一器件/模块的开关频率模块的开关频率降低因降低因开关产生的发热和损耗、开关产生的发热和损耗、电平越多对输出波形越优电平越多对输出波形越优化化多电平结构 电机线电压的形成DC+DC-NPDC+DC-NPcommonrail多电平结构多电平结构多电平结构多电平结构多电平结构多电平结构集成门集换向型晶闸管IGCT器件采用压接器件采用压接方式，器件中没有焊方式，器件中

11、没有焊点，因而该器件的可点，因而该器件的可靠和故障率大大低于靠和故障率大大低于IGBT高可靠性高可靠性IGCT的故障率指标的故障率指标FIT = 100交流耐压交流耐压: 最高最高 6kVkV通态电流通态电流: 2200 A最少的功率半导体元器件的最少的功率半导体元器件的数量数量理论计算的理论计算的MTBF = 50,000H抑制谐波抑制谐波开关频率开关频率: 最高最高 20 kHz自愈式金属薄膜电容器 自愈式金属薄膜电容器特点及原理 使用寿命长，实际寿命长于变频器设计寿命； 抗冲击能力强自愈式DTC（直接转矩控制技术）速度控制速度控制 PIDREF转距给定转距给定转距给定转距给定调节器调节器

12、速度给定速度给定触发逻辑触发逻辑开关位置开关位置电压电压电流电流=电机模型电机模型转距和磁通转距和磁通比较器比较器3转距转距计算速度计算速度磁通磁通直接转矩控制直接转矩控制DTC具有具有25us的控制周期的控制周期DTC（直接转矩控制技术）卓越的转距特性卓越的转距特性DTCFlux vectorOpen loop PWM 100 msTorque step T= 0.100%, speed 70 %-150-100-500501001500.010.020.030.040.050.06Time s%Phase A currentPhase C currentMotor torqueTorque

13、 reference3msDTC（直接转矩控制技术）PWMno encoderDC drivewith encoderDTCno encoderDTCwith encoderPWMwith encoderStatic speed errorDynamic speed error 1 to 3 %3 %sec. 0.01 %0.3 %sec. 0.01 %0.3 %sec. 0.1 %0.4 %sec. 0.01 %0.2 %sec.0100020003000400050001001502000500Torque(Nm)Speed(rpm)Time (msec.)TorqueSpeedDTC控制

14、精度控制精度DTC（直接转矩控制技术）n高启动转距n零速满转距n应用于传送设备、挤压机和窑传动等n跟踪启动和自动重启n即时启动水泵和风机n没有重启动延迟n磁通优化n提高系统效率TorqueSpeedttTorqueSpeedttDTCPWMABB ACS5000性能直接转矩控制 从零速到满转速，提供快速、精确无极的控制 在整个速度范围内输出满转矩及最佳的速度控制精度 可以忽略的转矩脉动 满足最佳的控制性能的前提下产生最小的开关损耗 不需要编码器失电跨越 1秒钟的失电跨越能力，供电电压可以跌落到零飞行启动和自动重启功能 捕捉旋转的负载并平稳地拖回设定转速 临界转速段的避免 跳过临界转速点运行失电

15、跨越MV ACS Variable Frequency DriveMV ACInductionMotorMedium VoltageSupply BusU_inUdcI_sUtride throughUtride throughItride throughload currentmagnetizingcurrentnride throughT失电跨越失电跨越风机在线监控系统（界面界面DemoDemo）风机在线监控系统（界面界面DemoDemo）风机在线监控系统（ 菜单菜单DemoDemo）系统检测及控制（外围检测）运行备用检修电机状态检测：前后轴承温度、绕组温度（ABC三相）、垂直及水平振动（

16、可选）、辅助散热系统状态等风机状态检测：推力、反推力轴承温度、I/II段轴承温度、I/II垂直及水平振动液压系统状态检测：油泵运行状态、油压、油位、油温及相关报警等风门状态检测：风门开度、开合到位指示、超限保护通风检测：负压、风速、温度等系统检测及控制本特利177232型振动检测传感器（速度/加速度传感器）用于常规振动检测安装于风机外壳本特利990型振动检测传感器（电涡流）用于滑动轴承检测7寸，高亮度TFT液晶屏，四线制电阻式触摸屏，MCGSE无限点（运行版），与组态系统完全同步。系统检测及控制（常规）运行备用检修备用运行系统检测及控制（优化）运行备用检修运行系统检测及控制（优化）运行检修运行

17、备用应用难点及解决 降低大功率电机直接起动对系统的冲击； 如何提高系统运行稳定性？ 优化起、停及风机切换过程减少停车时间 降低大功率电机直接起动对系统的冲击如何提高系统运行稳定性？ 变频器可缓解电网波动对风机的影响； “失电跨越功能”避免供电系统“闪断”对通风的影响； 平滑的起动特性大幅度降低起动时对机械系统的冲击； 热备用工作方式确保“最短时间”内的切换和起动；优化起、停及风机切换过程减少停车时间优化起、停及风机切换过程减少停车时间培训及售后服务保障 培训分为现场培训及ABB北京培训 现场培训：采用实际操作与理论讲解相结合的方式，针对司机、维修人员及管理技术人员编制不同的教材； 司机操作培训分两阶段：手都操作阶段、集控操作阶段； 北京ABB培训（针对技术及管理人员的理论培训）