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装机装柜预充电和旁路接触器控制优化方案

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8-1 基本整流装置接线示例装机装柜型基本整流装置的接线示例如图8-1所示,推荐的预充电过程为:1)主开关/主断路器合闸的同时,通过辅助触点闭合X41.1/2使能装置。其中,机座规格FI和GI的AIM内置预充电回路和进线接触器,机座规格HI和JI的AIM仅内置预充电回路,用户需要在外部自行加装进线接触器。5)进线接触器的辅助触点可连接至控制单元一个DI端子,作为合闸的反馈信号。

装机装柜预充电和旁路接触器控制优化方案

SINAMICS S120系列为电压源型变频器,因此调速装置投入运行前,必须要对直流母线电容器进行预充电。

装机装柜型设备共有3种整流装置:基本整流装置、回馈整流装置和有源整流装置,3种整流装置全部使用三相桥式整流电路,由于采用的功率器件不同,需要通过不同的方式对预充电电流进行控制,下面将对它们的预充电方式逐一介绍。

1.基本整流装置

基本整流装置为6脉冲不可控整流单元,装机装柜型装置的功率器件采用晶闸管

通过改变晶闸管导通角对直流母线电容器进行预充电:主回路接通后,装置控制晶闸管导通角逐渐减小,直至完全导通完成预充电,进入运行状态。因此无需额外的预充电回路。

说明

400V/900kW和690V/1500kW的基本整流装置采用二极管作为功率器件,需要通过预充电电阻进行限流来完成预充电,其过程可参见回馈整流装置的预充电。

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图8-1 基本整流装置接线示例

装机装柜型基本整流装置的接线示例如图8-1所示,推荐的预充电过程为:

1)主开关/主断路器合闸的同时,通过辅助触点闭合X41.1/2使能装置。

2)通过控制单元的DI或者通信报文给p0840发送上升沿起动装置。

3)经过p0862中设置的延时后,内部逻辑控制的端子X9.5/6的常开触点自动闭合,通过这个信号来控制进线接触器合闸。

4)进线接触器的辅助触点可连接至控制单元一个DI端子,作为合闸的反馈信号。

5)装置通过相角控制进行直流回路的预充电,持续约1~2s,预充电完成后装置进入运行状态(r899.2=1)。

2.回馈整流装置

回馈整流装置为6脉冲不可控整流/回馈模块,装机装柜型装置的功率器件采用IGBT模块,通过与IGBT反并联的二极管进行整流运行。

回馈整流装置需要额外的预充电回路(预充电电阻和接触器),在预充电过程中,通过电阻限制预充电电流,电阻以热能的方式消耗能量,因此为避免预充电电阻过热损坏,要求每两次预充电的最小间隔时间为3min。

装机装柜型回馈整流装置的接线示例如图8-2所示,预充电过程为:

1)主开关/主断路器合闸的同时,通过辅助触点闭合X41.1/2使能装置。

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图8-2 回馈整流装置接线示例

2)通过控制单元的DI或者通信报文给p0840发送上升沿起动装置。

3)经过p0862中设置的延时后,内部逻辑控制装置中的预充电接触器合闸,其中端子X9.7/8为预充电接触器合闸的反馈信号,可以连接至上位的控制器(非必须),预充电过程持续1~2s。

4)预充电完成后,内部逻辑控制的端子X9.3/4的常开触点自动闭合,通过这个信号来控制进线接触器合闸,随后预充电接触器自动分闸,电流从主回路流入。

5)进线接触器的辅助触点可连接至控制单元一个DI端子,作为合闸的反馈信号。

6)进线接触器闭合约1s,装置即进入运行状态(r899.2=1)。(www.xing528.com)

注意

X9端子排上L1/L2/L3为预充电回路电源端子(接线位置:主开关/主断路器之后,进线接触器之前),接线时务必确保相序,否则在充电时会产生相间短路,造成装置损坏。注意

进线接触器的控制

进线接触器的断开/闭合必须通过回馈整流装置内部逻辑(端子X9.3/4)来控制。

不得使用上位控制器或手动控制来闭合进线接触器,否则所有由于预充电时序不正确造成的设备损坏,将由用户承担相应责任。

3.有源整流装置

有源整流装置为可控整流/回馈模块,装机装柜型装置的功率器件采用IGBT模块,通过IGBT进行整流运行,产生可调节的直流母线电压。

有源整流装置(ALM)需要额外的预充电回路(预充电电阻和接触器),它位于装机装柜型有源滤波装置(AIM)内。其中,机座规格FI和GI的AIM内置预充电回路和进线接触器,机座规格HI和JI的AIM仅内置预充电回路,用户需要在外部自行加装进线接触器。

在预充电过程中,通过电阻限制预充电电流,电阻以热能的方式消耗能量,因此为避免预充电电阻过热损坏,要求每两次预充电的最小间隔时间为3min。

装机装柜型有源整流装置的接线示例如图8-3,图8-4所示,预充电过程与回馈整流装置类似:

1)主开关/主断路器合闸的同时,通过辅助触点闭合X41.1/2使能装置。

2)通过控制单元的DI或者通信报文给p0840发送上升沿起动装置。

3)经过p0862中设置的延时后,内部逻辑控制AIM中的预充电接触器合闸(需连接:ALM端子X9.5/6<->AIM端子X609.9/10),预充电过程持续1~2s。

4)预充电完成后,内部逻辑控制进线接触器合闸(需连接:ALM端子X9.3/4<->AIM端子X609.11/12),随后预充电接触器自动分闸,电流从主回路流入。

5)进线接触器的辅助触点可连接至控制单元一个DI端子,作为合闸的反馈信号。

6)进线接触器闭合后约1s,直流母线电压达到设定值(p3510),装置即进入运行状态(r899.2=1)。

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图8-3 机座规格FI和GI的有源整流装置和有源滤波装置的接线示例

注意

对于机座规格HI和JI的有源整流装置和有源滤波装置

进线接触器需要用户自行加装,请务必确保有源滤波装置的端子排L1/L2/L3和T1/T2/T3接线时相序正确,否则在充电时会产生相间短路,造成装置损坏。注意

预充电接触器/进线接触器的控制

必须正确连接ALM和AIM之间的接触器控制端子,通过ALM内部逻辑来控制AIM中的预充电接触器和进线接触器的闭合/断开。

不得使用上位控制器或手动控制来闭合进线接触器,否则所有由于预充电时序不正确造成的设备损坏,将由用户承担相应责任。

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图8-4 机座规格HI和JI的有源整流装置和有源滤波装置的接线示例

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