Zinvert系列智能高压变频调速系统用户手册.docx
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Zinvert系列智能高压变频调速系统用户手册
Zinvert系列智能高压变频调速系统
用户手册
广州智光电机有限公司
GUANGZHOUZHIGUANGPOWERELECTRONICSCo.,Ltd.
2004年7月
目录
前言…………………………………………………………………………………………………3
第1章安全须知………………………………………………………………………………………4
1.1标志约定…………………………………………………………………………………4
1.2安全规则…………………………………………………………………………………4
第2章简介……………………………………………………………………………………………7
2.1产品特点…………………………………………………………………………………7
2.2应用领域…………………………………………………………………………………8
2.3功能简介…………………………………………………………………………………8
第3章技术参数与规格型号………………………………………………………………………10
3.1系统型号说明……………………………………………………………………………10
3.2组件与配置…………………………………………………………………………………10
3.3选型与外形尺寸……………………………………………………………………………11
3.4产品通用技术参数………………………………………………………………………12
第4章系统组成结构与工作原理…………………………………………………………………14
4.1系统组成与原理……………………………………………………………………………14
4.2控制系统…………………………………………………………………………………15
第5章操作……………………………………………………………………………………………17
5.1运行前准备工作……………………………………………………………………………17
5.2启动………………………………………………………………………………………17
5.3改变频率给定值……………………………………………………………………………17
5.4减速停机…………………………………………………………………………………18
5.5断电………………………………………………………………………………………185.6自由停机……………………………………………………………………………………18
5.7运行状态监视………………………………………………………………………………18
5.8变频调速系统运行到旁路运行的转换（如果选配旁路柜）……………………………19
5.9旁路运行转换到变频调速系统运行（如果选配旁路柜）………………………………19
5.10变频调速系统检修…………………………………………………………………………19
第6章人机接口和参数设置………………………………………………………………………21
6.1显示与键盘介绍……………………………………………………………………………21
6.2基本界面显示和操作………………………………………………………………………22
6.3液晶显示和面板按键具体操作方法………………………………………………………24
6.4控制器功能参数列表………………………………………………………………………38
第7章变频调速系统接口……………………………………………………………………………42
7.1变频调速系统基本接口…………………………………………………………………42
7.2控制器基本I/O信号接口表…………………………………………………………………42
第8章安装说明………………………………………………………………………………………48
8.1安装的安全注意事项………………………………………………………………………48
8.2地基、空间和周围环境的要求……………………………………………………………48
8.3高压部分安装……………………………………………………………………………48
8.4设备接地…………………………………………………………………………………49
8.5辅助电源及电缆……………………………………………………………………………49
8.6控制信号用电缆……………………………………………………………………………50
8.7电缆布线…………………………………………………………………………………50
8.8机械安装…………………………………………………………………………………50
8.9电气安装…………………………………………………………………………………51
第9章调试……………………………………………………………………………………………54
9.1调试常规预备工作………………………………………………………………………54
9.2调试人员配合……………………………………………………………………………54
9.3验收………………………………………………………………………………………54
第10章维护………………………………………………………………………………………55
10.1安全须知…………………………………………………………………………………55
10.2维护的标准程序……………………………………………………………………………55
10.3维护计划…………………………………………………………………………………56
10.4维护项目…………………………………………………………………………………57
10.5维护日志…………………………………………………………………………………58
第11章故障的检测与排除………………………………………………………………………59
11.1故障分类…………………………………………………………………………………59
11.2故障指示…………………………………………………………………………………59
11.3故障记录…………………………………………………………………………………59
11.4故障检测的标准程序………………………………………………………………………59
11.5报警和故障信息及其可能原因、处理解决措施………………………………………60
11.6单元旁路…………………………………………………………………………………60
11.7工频旁路…………………………………………………………………………………61
第12章运输、存储、处理和循环利用……………………………………………………………70
12．1运输和存储过程环境要求…………………………………………………………………70
12．2包装………………………………………………………………………………………70
12．3装载和拆卸……………………………………………………………………………70
12．4存储及及其条件………………………………………………………………………70
12．5备件………………………………………………………………………………………71
12．6临时停运…………………………………………………………………………………71
12．7包装材料和废件的处理…………………………………………………………………71
第13章其它………………………………………………………………………………………73
13.1质量保证…………………………………………………………………………………73
13.2用户定货须知……………………………………………………………………………73
前言
感谢贵公司选用广州智光电机有限公司的ZINVERT系列智能高压变频调速系统产品。
广州智光电机有限公司推出的新一代高性能ZINVERT系列智能高压变频调速系统是一种集电机技术、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（“电池组”技术），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。
广州智光电机有限公司可为用户提供智能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，欢迎与我们联系。
我们将不断努力，创造更好的技术，奉献更好的产品，提供更加周到的服务，与您一起为变频调速技术和节能事业做出更大的贡献。
ZINVERT系列产品包含广州智光电机有限公司多项专利技术及公司独创“STT”算法，任何仿制都将受到本公司的追究。
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系列智能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。
1.1标志约定
危险：
如果你忽视它或处理不当，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。
1.2安全规则：
1.2.1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。
1.2.2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（留）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（标有高压危险标志），设备运行中不得将其移走。
1.2.3有关配线
危险
◆必须严格按照说明书技术要求和国家标准配置接地线。
◆配线作业必须由专业电工进行。
◆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。
1.2.4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（系统设置有闭锁装置）。
◆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。
◆应保证系统安装的室内有良好的通风，维持环境温度在－5～＋45oC范围内。
1.2.5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，才能对变频调速系统进行维护检查。
◆维护检查和部件更换必须由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。
◆当系统停机，需要对高压电机或风机水泵等负载进行检修维护时，应确保高压变频调速装置旁路柜中的所有隔离刀闸处于断开位置。
当系统持续运行，需要对备用电机或负载等进行检修维护时，应在备用电机侧做好安全措施。
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由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。
1.2.6有关废弃
警告
◆废弃的元、部件，请按照工业废物处理。
1.2.7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。
第2章简介
2.1产品特点
ZINVERT系列智能高压变频调速系统适用于标准中压（3kV，6kV，10kV）三相交流电动机，具有以下的特点：
2.1.1输入谐波小
ZINVERT系列智能高压变频调速系统在电源侧采用多达18重化（对3kV系统而言）、36重化（对6kV系统而言）或48重化的（对10kV系统而言）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。
2.1.2高功率因数
ZINVERT系列智能高压变频调速系统在全速范围内维持高功率因数达0.95以上，减少由于功率因数太低而引起的设备的利用率和功率因数补偿问题。
2.1.3高效率
ZINVERT系列智能高压变频调速系统具有>95%的高效率，远高于传统类型调速的系统。
2.1.4输入电压适应性强
电网输入侧电压在－15%～＋15%范围内波动时，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120％额定值内不停机，保证电机持续运行。
2.1.5输出谐波小
ZINVERT系列智能高压变频调速系统输出侧采用多重化的正弦脉宽调制SPWM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。
2.1.6高可靠性、维护方便
ZINVERT智能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。
控制器采用双DSP及大规模集成电路技术，工业级机箱设计，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（首家通过国家权威机构检测包括输出相间短路保护在内的所有保护功能）。
ZINVERT智能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五防功能。
功率单元自动旁路技术，使智能高压变频调速系统能够带故障运行，从而大大增加了系统的可靠性，适用于电厂等高可靠性要求的场合。
2.1.7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，在允许运行的条件恢复后（允许等待的时间长度可由用户自行设定），ZINVERT智能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，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。
2.1.8软启动、无冲击电流
ZINVERT智能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。
起动时间由用户设定，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。
2.1.9降低电机磨损,节省维护费用
风机、泵类等负载使用ZINVERT系列智能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。
2.1.10节能效益明显
使用ZINVERT系列智能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，如果电机运行在90%额定转速，其功耗即可降至70%，当电机运行在80%额定转速，其功耗即可降至50%。
2.1.11扩展性强
产品设计具有丰富的模拟和数字量I/O接口，可内置PLC，与各种自动化设备和系统接口，满足各种现场不同的需求，远方频率给定信号具备断线报警和保护功能。
2.1.12人机界面功能丰富
大面积液晶汉化显示，设置、显示、操作功能丰富，人机交互友好。
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，实时刷新频谱分析可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。
2.2应用领域
ZINVERT系列智能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。
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、生物粗处理塔泵等。
其他：
传动机械装置、风力涡轮机、风洞等。
2.3功能简介
2.3.1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。
2.3.2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，频率控制信号由2.3.1中所述方式给定，按照恒压频比方式控制电机运行。
2.3.3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，由DCS实现控制。
2.3.4断电恢复再启动功能
电网瞬时停电并短时（允许等待0.1秒～30秒的时间长度可由用户自行设定）恢复后，ZINVERT智能高压变频调速系统能自动搜索电机转速，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。
2.3.5旁路功能：
智能高压变频调速系统可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（需在订货时说明）。
2.3.6参数设定功能：
可以设定转矩提升、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保护参数、输出量功能定义设置等。
2.3.7故障报警与查询功能
具有故障报警和故障查询功能，提高故障排除效率，为用户维护提供方便。
2.3.8运行状态记录与显示
ZINVERT系列智能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。
2.3.9其他功能：
联动控制：
ZINVERT系列智能高压变频调速系统可以根据用户需要提供联动控制功能，控制生产流程中其他部件。
元件寿命检测：
ZINVERT系列智能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、以及通过专用软件对各单元内部电容器容量的检测，估算风机、电容器等元件的使用寿命，方便用户的运行和维护。
第3章技术参数与规格型号
3.1系统型号说明
ZINVERT-□□XXXX/XX□□
控制程序识别：
A-Z及0-9两位数（用户选型不需考虑）
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
广州智光电机有限公司智能高压变频调速系统
示例：
广州智光电机有限公司生产的额定电压为6kV，额定容量为1250kVA的智能高压变频调速系统，6级H桥级联拓扑方式，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，其型号为ZINVERT-A6H1250/06YA10
3.2组件与配置
ZINVERT智能高压变频调速系统的主体结构示意图（“一”字排列安装形式为例）见图3-1。
图3-1智能高压变频调速系统外形图
ZINVERT系列智能高压变频调速系统配置见表3-1
表3-1ZINVERT系列智能高压变频调速系统配置
组件名称
数量
备注
变压器柜
1
功控柜
1
功率柜与控制柜组合，为背靠背结构
旁路柜
1
可选
连接电缆
1套
内部电缆
技术文件
1
用户手册及必要的图样资料
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。
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