ZINVERT系列智能高压变频调速系统说明书0825图文Word文件下载.docx
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键盘和面板外观22基本界面显示和操作23液晶显示和面板按键具体操作方法25控制器功能参数列表39第7章控制系统接口43
变频调速系统基本接口
43
控制器基本I/O信号接口表43第8章安装说明49
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安装的安全注意事项49地基、空间和周围环境的要求49高压部分安装设备接地
4950
辅助电源及电缆51控制信号用电缆51电缆布线机械安装5152电气安装
冷却系统安装第9章调试调试常规预备工作调试人员配合验收第10章维护
安全须知维护的标准程序维护计划维护项目维护日志第11章故障的检测与排除
故障分类故障指示故障记录故障检测的标准程序报警和故障信息及其可能原因、处理解决措施单元旁路工频旁路第12章运输、存储、处理和循环利用12．1运输和存储过程环境要求12．2包装12．3装载和拆卸
12．4存储及及其条件
12．5备件12．6临时停运12．7包装材料和废件的处理第13章其它
质量保证用户定货须知
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前言
感谢贵公司选用广州智光电气股份有限公司的ZINVERT系列高压变频调速系统产品。
广州智光电气股份有限公司推出的新一代高性能ZINVERT系列高压变频调速系统是一种集电力电子技术、微电子技术、光电通信技术、计算机技术、自动化控制技术等为一体的高新技术产品，可应用于多种领域，在各种复杂场合均能满足高压电机的变频调速及节能的要求。
该产品通过“功率裂变”与高压“再生”技术的功率单元串联，直接带动高压电机，具有对电网污染小、输出谐波小的优良特性，各项技术指标严格符合相应标准最严酷要求，无需额外加装滤波装置即可适配各种电机，用户采用ZINVERT系列高压变频时无需更换原有电机。
广州智光电气股份有限公司可为用户提供高压变频调速系统从选型、现场安装与调试、外围技术配套到现场验收等全套的技术支持，并可提供节能方案和多种成熟的现场技术解决方案。
同时公司的高压大功率变频调速试验室还可为广大用户单位研究应用各类高压变频调速控制系统的可行性提供试验条件，并为各单位学习、了解和掌握高压变频调速系统的运行性能提供培训条件，欢迎联系。
广州智光电气股份有限公司将不断努力，创造更好的技术，奉献更好的产品，提供更加周到的服务，“使用户安全、节约、舒适地使用电力”――与您一起为变频调速技术和节能事业做出更大的贡献。
“智光电气，创造电气世界新生活！
”
ZINVERT系列产品包含广州智光电气股份有限公司多项专利技术及公司独创的“STT”核心技术，任何仿制都将受到本公司的诉诸法律的追究，未经允许本手册不得复制。
为了使您方便有效地使用我公司的产品，能够在最短的时间内了解产品的基本原理和使用方法，请您在操作该产品之前仔细阅读此用户手册。
第1章安全须知
ZINVERT系列高压变频调速系统是一种高压设备，设备内部带有危险的高电压，同时一些部件因长时间运行发热而温度升高，直接触摸会灼伤人体。
当您对设备进行操作、维护和现场查看时，请严格遵守本手册的要求。
任何不正确的操作都可能导致人身伤害或设备损坏。
当按本手册的指导进行定位、安装、连线、维修时，设备是安全的。
标志约定
危险：
如果您忽视它或处理不当，可能造成人身伤害甚至死亡。
警告：
存在危险的情况，忽视它，将会造成人身伤害或严重损坏设备。
安全规则：
总体要求
危险产品技术规格要求必须严格遵守。
只有接受培训并获得资质的人员，才能对变频调速系统进行安装、操作、维护和调试。
有关安装
危险变频调速系统应该安装在阻燃物上，如金属支架、水泥地面上。
变频调速系统的柜体内和附近不要放置易燃物品，包括设备图纸、说明书等。
警告
移动、运输和放置设备时，设备放置位置要水平、平整。
起吊设备时，要保证起吊设备的力量足够，起落过程要平缓。
不要将线头、纸片、金属屑、工具等异物掉在变频调速系统装置内。
变频调速系统的组件受损时，请勿投入安装和运行。
必须在必要位置安装防护栏，设备运行中不得将其移走。
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有关配线
危险
有关操作运行
危险控制柜与其它柜体采用光纤隔离技术，不存在高电压，但也必须是经过培训的授权人员方能进行操作。
对进线柜、移相变压器柜、逆变功率柜或旁路柜的操作必须遵守高压操作规程，保持一只手操作，并穿绝缘靴、戴绝缘手套，现场必须有另外一人监护。
本产品的进线柜、移相变压器柜、逆变功率柜或旁路柜均属高压危险区域，在通电情况下绝对不能打开柜门进行作业。
当设置开启断电恢复再启动功能时，必须确认再启动不会危及人身、设备安全。
输入主电源接通时，即使变频调速系统处于停机状态，变频调速系统的端子仍然带电，不要触摸。
警告禁止在运行时断开风扇电源，这样会导至过热损坏系统设备。
不得采用接通和断开输入电源的方式，来控制变频调速系统的运行和停止。
上下电顺序应遵循：
启动时先开控制电源再接通高压电源，停机时先停稳电机，再断开高压电源，然后断控制电源。
运行当中用户应随时监视负载运行情况，不正常时应及时停机。
o应保证系统安装的室内有良好的通风，维持环境温度在－5～＋45C范围内。
有关维护和部件更换
危险在不能确认没有电压和温度不高的情况下，请不要接触柜体内的任何部分。
必须在高压电源停电30分钟、并确认各单元逆变箱上的放电完毕指示灯点亮后，才能对变必须严格按照说明书技术要求和国家标准配置接地线。
配线作业必须专业电工进行。
必须确认没有任何电压的情况下，才能进行作业。
输入和输出电缆的接线要按照指示，不得接错，否则可能造成设备的损坏。
确认输入电源符合产品技术指标要求。
输入、输出线要符合绝缘、容量等要求。
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ZINVERT系列智能高压变频调速系统频调速系统进行维护检查。
维护检查和部件更换必须符合资质要求的人员进行。
应该经常检查接地电阻是否符合设备运行的要求和国家标准的要求。
接地电阻不符合要求可能会造成危险。
警告产品采用强迫风冷，使用过程中会聚集灰尘等杂物，请定期进行清理。
产品经过一段时间的运行后于机械震动可能引起电气接触部件的松动，引起接触不良，严重时可能损坏元部件及整机。
使用一段时间后需要进行维护和清理检查，避免造成损失。
应该形成记录设备运行状况的制度和应用维护制度。
有关废弃
警告废弃的元、部件，请按照工业废物处理。
其它
危险变频调速系统对心脏起搏器有影响，在进入变频调速系统的房间地方安装一个适当警告信号。
我们会对每一位涉及到ZINVERT的安装、调试、操作和维修的人员进行一定的技术培训，并且使每一位相关人员对本手册的安全内容进行深入的学习和理解。
安装变频调速系统和调试与维护变频调速系统一样，所有的相关人员必须对一般的安全规则和标准的中低压电气设备安装安全规则有一个全面的了解。
此外还必须严格遵守本手册所介绍的安全知识。
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第2章产品简介
ZINVERT系列高压变频调速系统为直接高压输出电压源型变频器，它通过采用多级H桥功率单元箱级联的方式实现了高压完美波形输出，无需升压即可直接拖动普通异步电动机，无需加装任何滤波器，谐波指标严格符合IEC及国标对电网谐波最为严酷的要求。
产品特点、应用领域和产品功能简要介绍如下:
产品特点
ZINVERT系列高压变频调速系统适用于标准中压三相交流电动机，具有以下的特点：
输入谐波小
ZINVERT系列高压变频调速系统在电源侧采用多达18或24重化、30或36或48或54重化、54或60重化的整流技术，电网侧谐波污染小，功率因数高，符合GB14549－93标准和IEEEstd519-1992电能质量标准对电压、电流谐波失真度的要求，无需功率因数补偿及谐波抑制装置，对同一电网上用电的其它电气设备不产生谐波干扰。
高功率因数
ZINVERT系列高压变频调速系统在全速范围内维持高功率因数，满载功率因数可达以上，从而减少于功率因数低而引起的用户电力变压器设备的利用率和用户端的功率因数补偿问题。
高效率
ZINVERT系列高压变频调速系统满载具有>
95%的高效率，远高于传统类型调速的系统。
输入电压适应性强
电网输入侧电压波动值与额定电压比较有－15%～＋15%范围内时，通过电压波动补偿算法来自动补偿输出，保证额定输出；
网侧电压在65％额定值至115％额定值内不停机，保证电机持续运行。
输出谐波小
ZINVERT系列高压变频调速系统输出侧采用移相多重化的正弦脉宽调制、无速度传感器矢量控制技术，输出谐波非常小，无需输出滤波装置即可适配各种电机。
输出电压失真度低，电流谐波含量少，不增加电机的运转噪音，避免电机额外发热，减小转矩脉动，减少设备上的机械应力。
高可靠性、维护方便
ZINVERT系列高压变频调速系统功率回路采用的IGBT功率模块，具有较大的电压设计裕度，IGBT模块的触发与过流保护采用专用驱动模块电路，具有高可靠性。
ZINVERT系列高压变频调速系统的核心控制系统采用双DSP及超大规模集成电路技术，工业级机箱设计，具有可靠的电磁防护功能，集高压变频调速控制和专业的电机保护功能于一体。
成套系统具备完善的故障定位和保护功能，针对电机和电缆可能发生的相间短路和单相接地故障，特殊设计了三重防输出相间短路功能和过电压抑制器，产品更安全可靠。
ZINVERT高压变频调速系统采用模块化设计，结构工艺设计完善，单元组件具有互换性，若出现故
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障，可使用简单工具在几分钟内进行更换。
成套装置具备安全的保护和防误操作闭锁功能。
ZINVERT高压变频调速系统具有功率单元自动旁路技术，使系统能够带故障运行，从而大大增加了系统的可靠性与用户设备的可利用率，适用于电厂等高可靠性要求工业现场应用场合。
断电恢复再启动
电网瞬时停电或发生瞬时可恢复性故障后，在允许等待的时间内，允许系统运行条件恢复后，在～秒内ZINVERT高压变频调速系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，恢复运行至设定状态，保证电机运行的持续运行可靠性，避免不必要停机造成的损失。
软启动、无冲击电流
ZINVERT高压变频调速系统对电机进行软启动，具有线性和二次方曲线形式来控制电压-频率比，每种曲线形式有多条曲线供用户选择。
起动时间用户设定，内部设有加速过流限速功能，以确保电机启动的冲击电流，保证电机的安全运行，延长其使用寿命。
启动过程自动搜索电机转速，停机前不必保证电机停转，能够实现对电网和电动机无过流冲击的快速启动。
降低电机磨损，节省维护费用
风机、泵类等负载使用ZINVERT系列高压变频调速系统降低电动机转速来调节输出，不仅能达到节能的目的，而且也大大降低电动机及其负载的机械磨损，为用户节省维护费用。
节能效益明显
使用ZINVERT系列高压变频调速系统可自动调节电机转速与负荷匹配，达到节能的目的。
对于风机和泵类负载，功耗与电机转速成立方关系，理论上若系统运行在90%额定转速，其有效功率可降至70%，当系统运行在80%额定转速，其有效功率可降至50%。
扩展性强
ZINVERT系列高压变频调速系统设计有丰富的模拟和数字量I/O接口、通信和网络接口、内置PLC，可与各种自动化设备和系统接口，满足各种现场不同的需求，远方频率给定多种方式，并具有频率给定信号断线报警和保护功能。
人机界面功能丰富
ZINVERT系列高压变频调速系统人机交互采用触摸按键与大屏面液晶汉化显示，设置、显示、操作功能丰富，人机界面友好。
具备虚拟示波器功能：
高达128点/周期的数据采集和快速傅立叶变换，实时刷新频谱分析，实时显示输入输出交流电压、电流波形和并进行实时谐波分析。
应用领域
ZINVERT系列高压变频调速系统主要应用于风机、泵类等通过调速控制大量节能的负载场合，具体应用如下：
火力发电：
引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、给水泵、灰浆泵等。
冶金采矿：
引风机、通风风机、吸尘风机、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。
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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、窑炉供气风机等。
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。
其它：
传动机械装置、风力涡轮机、风洞等。
功能简介频率设定
运行频率设定方式包括：
可选LCD面板设定、控制柜电位器设定、外部4～20mA或0～10V模拟信号输入给定、开关量频率升降给定等多种给定方式可选。
运行方式
闭环控制：
检测回路获得被控制量的实际值，与设定值比较，得到偏差信号。
偏差信号经过PID调节来控制频率控制信号，调节电机转速达到被控制量的调节，使之与设定值一致。
开环控制：
选择开环控制，频率控制信号中所述方式给定，按照压频比设定曲线控制电机运行。
控制方式
本地控制：
利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制。
远方控制：
系统提供数字和模拟输入接口，DCS实现控制。
断电恢复再启动功能
电网瞬时停电并在短时间内恢复后，ZINVERT高压变频调速系统能在～秒内自动搜索电机转速，实现无冲击再启动至设定转速，无需等到电机完全停止后再启动，保证负载的连续稳定运行。
旁路功能：
提供工频旁路和单元自动旁路功能，提高系统的运行可靠性。
工频旁路可以自动或手动投切。
参数设定功能：
可设定转矩提升、U/f加速曲线以适应不同的负载情况，可以设定多达3个共振频率躲避区域，可以按现场情况需要设定电机的保护参数、输出接口的功能定义等设置。
故障报警与查询功能
具有故障报警和故障查询功能，提高系统故障的排除效率，为用户的运行维护提供方便。
运行状态记录与显示
ZINVERT系列高压变频调速系统具有自动记录运行状态和进行显示的功能，并对显示数据分类，方便日常维护。
同时可通过串行通信与上位机连接，将运行状态信息上传到上位机，对记录数据进行分析、报表打印等。
其它功能：
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联动控制：
ZINVERT系列高压变频调速系统可以根据用户需要提供联动控制功能，控制生产流程中相关的其它部件。
组件寿命检测：
ZINVERT系列高压变频调速系统可以实现对系统运行时间的记录，根据系统运行时间、以及通过专用的功能软件对各单元内部电容器容量的检测，估算风机、电容器等组件的使用寿命，方便用户的运行和维护。
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第3章技术参数与规格型号
ZINVERT-□□XXXX/XX□□
控制程序识别：
A-Z及0-9两位数 安装形式：
“Y”表示“一”字型排列 “B”表示背靠背安装 电压等级：
03表示3kV系列
06表示6kV系列
10表示10kV系列 额定容量：
单位kVA
产品结构形式：
nH表示n级H桥级联 产品应用对象：
S表示同步电机
A表示异步电机
广州智光电气股份有限公司高压变频调速系统
示例：
广州智光电气股份有限公司生产的额定电压为6kV，额定容量为1250kVA，采用6级H桥的级联拓扑方式，适配电机为异步电机，采用“一”字排列安装形式，控制程序版本为A10型的高压变频调速系统，其型号为ZINVERT-A6H1250/06YA10。
组件与配置
ZINVERT高压变频调速系统的主体结构示意图见图3-1。
旁路柜变压器柜功率柜及控制柜
图3-1高压变频调速系统外形示意图
ZINVERT系列高压变频调速系统配置见表3-1
表3-1ZINVERT系列高压变频调速系统配置组件名称变压器柜功率柜控制柜
数量备注1台1台1台内装H级特种干式移相变压器内装功率单元，采用散热高效的背靠背结构内装控制器、PLC等核心控制系统，可能与功率柜结构上一体11
ZINVERT系列智能高压变频调速系统旁路柜连接电缆技术文件1套1套1套可选件，有自动或手动多种方案仅含内部电缆用户手册及必要的图样资料等主要组件为：
旁路柜：
根据需要选用，该组件在系统故障情况下将电机切换至工频电网，执行旁路功能，根据用户
要求、工艺需要具有手动、自动多种方案选择。
变压器柜：
装有移相整流变压器，为各个功率单元提供交流输入电压。
功率柜：
装有模块化设计的多个功率单元级联式的逆变主回路，向电机提供变频调速之后的输出电压。
控制柜：
装有主控核心部件，控制变频调速系统的工作并处理通过采集获得的数据，具备各类数据通
信和DCS系统等用户控制系统的接口功能。
设备选型依据及外形尺寸
ZINVERT系列高压变频调速系统选型时应依据电动机的额定输出电流，额定电压计算出的视在功率选择ZINVERT系列高压变频调速系统的容量、工作电压，具体尺寸及重量的根据系统容量与旁路功能配置，具有多种规格，具体工程系统配置及外形尺寸、重量等请参见具体工程设计图纸。
产品通用技术参数
下表给出了ZINVERT系列高压变频调速系统产品的一般的通用技术参数
表3-3ZINVERT系列高压变频调速系统产品参数表电压3kV，6kV，10kV等级输出输入过载能力电压频率频率分辨率电流谐波THD相数、频率允许频率波动波动电压功率因数电流系统控制器控制电压启动频率输入/输出接口100%In连续；
130%In1分钟/10分钟；
180%In瞬时；
SPWM移相叠加波形，0～Un（标称额定输出电压值）连续可调0～50Hz或0～60Hz可调小于2%三相；
50/60Hz频率：
-5～+5%电压：
-15～+15%以内正常运行；
-15%～-35%降额连续运行>
符合国家标准GB14549-93及IEEE519-1992电能质量标准的要求TI公司电机控制专用DSP芯片AC220V/DC220V；
AC380V，交流电源为三相电源，功率10kVA～10Hz16数字量输入/16数字量输出2模拟量输入/2模拟量输出以上为基本配置，可选更多路，以订货技术协议为准。
RS232，RS485，CAN网络光电隔离光纤传输，编码转换频率稳定精度%；
电压精度±
2%额定输出时>
97%，额定输出20%以上>
95%，０～10%额定电压0～3000sec可设定12
控制通讯接口信号隔离方式控制信号传输精度效率转矩提升加减速时间
ZINVERT系列智能高压变频调速系统瞬时掉电再启动内置PLC的PID自整定最小分辨率稳态精度LED显示显示数码管显示LCD显示运转操作频率设定运转状态输出再启动方式可选，等待时间～30秒。
手动设定参数值：
P：
2～850%；
I：
～350sec；
D：
1～200sec内置PLC采用自适应模糊控制，智能调节，系统响应速度快，精度高，稳定性好，PID参数自动调节，大大简化了现场调试工作量传感器量程1%设定精度误差及传感器精度决定运行状态、信号指示输出频率、电压、电流、功率输出频率、电压、电流、功率、功率因数；
输入电压、电流、功率、功率因数；
故障/报警及其记录；
参数设定；
波形显示、谐波分析等面板按键、远端开关指令控制面板设定、远端电流模拟控制故障、报警接点输出过流、短路、接地、过压、欠压、过载、过热、电动机过载、缺相、IGBT击穿或短路、单元故障等系统旁路切换功能，单元旁路功能电磁五防、闭锁≤Ω要求用户系统地网电阻≤4Ω电磁噪声小于70dB，总噪声小于75dB室内，海拔1000m以下，无腐蚀性、爆炸性气体、灰尘，无阳光直射。
温度：
－5～+45C；
湿度：
20～95%，无凝露10～150HZ，以下-20~70CIP20强迫风冷oo运转保护功能故障切换安全防护措施防护内部接地电阻接地网电阻噪声使用场所环境要求温度/湿度振动存放条件外壳防护等级冷却方式注：
上表所列参数为一般通用产品参数，根据具体工程要求可进行定制设计，上表参数仅供参考。
第4章工作原理与结构简介
ZINVERT系列高压变频调速系统采用功率单元串联技术，解决了器件耐压的问题，级间SPWM信号移相叠加，提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt；
通过电流多重化技术降低输入侧谐波，减小了对电网的谐波污染；
主控制器采用双数字信号处理器、超大规模集成电路可编程器件为核心，配合数据采集、单元控制和光纤通信回路以及内置的可编程逻辑控制器构成系统控制部分。
系统组成与原理
ZINVERT系列智能高压变频调速成套系统整体结构上整流变压器、功率逆变柜及控制柜组成，实际使用时还可按用户要求配套手动或自动工频旁路切换柜。
整流变压器
整流变压器副边绕组相互隔离，并采用移相延边三角形接法，保证系统工作在20%负载以上时电网侧的功率因数保持在以上。
功率单元电气原理
功率单元主要三相全桥整流器、滤波电容器组、IGBT逆变桥构成，同时还包括功率器件驱动、保护、信号采集、光纤通讯等功能组成的控制电路。
通过控制IGBT的工作状态，输
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