Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Высоковольтные преобразователи частоты
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Обо всем > Вопросы от профессионалов


Andrey Izh
Хотелось бы услышать обоснованные мнения насчёт того, какой предпочтительнее применять преобразователь частоты для регулируемого привода насоса на напряжение 6кВ. Существуют преобразователи прямого преобразования, типа АВВ АCS2000 с небольшим количеством силовых полупроводниковых элементов и преобразователи с входным многообмоточным трансформатором по 18, 24 пульсной схеме с более большим количеством силовых полупроводниковых элементов.
Критерии: Надёжность, простота и стоимость обслуживания.
Работник
На мой взгляд лучше прямой преобразователь. Меньше элементов - больше надежность, отсуствие потерь в трансформаторах, ячейки модульного исполнения - быстрый ремонт.

Возможно заинтересует серия ВЧРП производства "Приводная Техника"
Andrey Izh
Всё это так. Но есть и минусы. Один из самых жирных - очень и очень высокая стоимость заменяемого силового модуля.
Dark-Fox
Добрый день! Покритикую Вас горе-работника обращающегося за подобными советами на форум, пусть хоть и специализированный. Да, да знаю что для этого он и создан но как правило на форумах пишут сомневающиеся и малокомпетентные, не пробовавшие того о чем пишут люди. Вы собираетесь "играться" с дорогой и сложной техникой и к тому же опасной для жизни. Но дело Ваше.

И так по делу. Существует 4-ре разновидности ПЧ:
— прямого преобразования ПЧСВ;
— с низковольтным звеном ПЧСН;
— многоуровневые;
— каскадные.

Преобразователи ПЧСН являются альтернативой преобразователям ПЧСВ для достаточно узкого диапазона электроприводов с синхронными двигателями мощностью от 320 до 1600 кВт. Для этого диапазона мощностей оказалось выгодно снизить рабочее напряжения преобразователя. И хотя снижение рабочего напряжения требует установки понижающего трансформатора на входе и повышающего трансформатора на выходе преобразователя, общий экономический эффект очевиден. Так, например, для синхронного двигателя мощностью 1600 кВт удельная цена одного кВт мощности при приобретении комплектного ПЧСВ составляет 106 $, а при применении комплектного ПЧСН – 64$. Такой экономический эффект объясняется следующими причинами.
а) снижение рабочего напряжения преобразователя позволяет установить по одному вентилю в плечах выпрямителя и инвертора. Для рабочего напряжения 6 кВ необходимо установить несколько приборов последовательно, при этом из-за возможного неравномерного деления напряжения при последовательном включении рабочее напряжение вентилей должно снижаться.
б) при рабочем напряжении 6 кВ все изоляционные расстояния и промежутки в шкафу преобразователя должны увеличенными в соответствии с действующими правилами. Поэтому габарит щита высоковольтного преобразователя (в основном за счет площади) будет в 2,5...3 раза больше, чем низковольтного.
в) в высоковольтном преобразователе отсутствуют входной и выходной трансформаторы, но необходимы входной токоограничивающий реактор и высоковольтный сглаживающий дроссель. Габариты данных устройств соответствуют габаритам трансформаторов мощностью 450 – 700 кВА.
г) высоковольтный преобразователь более сложен не только по силовой схеме, но и по системе управления из-за необходимости высоковольтной раздачи импульсов, контроля целостности силовых полупроводниковых приборов на стороне высокого напряжения и двойного потенциального разделения (по требованиям техники безопасности) датчиков тока и напряжения. Указанные обстоятельства усложняют эксплуатацию высоковольтного преобразователя частоты.
В ПЧСН напряжение питающей сети 6 кВ подается на понижающий силовой трансформатор, который преобразует его в трёхфазное напряжение 0,4 или 0,66 кВ. Данное напряжение подается на низковольтный преобразователь частоты, где преобразуется в трехфазное напряжение с переменной частотой и амплитудой. Форма, частота и амплитуда выходного тока определяются алгоритмами устройства управления. Далее напряжение поступает на синусоидальный фильтр для преобразования выходного несинусоидального напряжения преобразователя частоты в выходное напряжение синусоидальной формы, затем напряжение поступает на повышающий трансформатор для получения высокого (6 кВ) напряжения. Существенным недостатком высоковольтных электроприводов является их большая стоимость. Снижение стоимости достигается применением двухтрансформаторной схемы, в которой двойная трансформация напряжения осуществляется с помощью понижающего и повышающего высоковольтных трансформаторов, что позволяет использовать для регулирования частоты относительно дешевый низковольтный преобразователь. Такие двухтрансформаторные преобразователи отличают относительная дешевизна и простота практической реализации, поэтому они часто применяются для управления высоковольтными электродвигателями в диапазоне мощностей до 1,5 МВт. Основными недостатками двухтрансформаторных преобразователей являются высокие массогабаритные характеристики, а также меньшие по сравнению с другими схемами КПД (93...96%) и надежность. Эти преобразователи имеют ограниченный диапазон регулирования частоты вращения двигателя как сверху, так и снизу от номинального значения. При снижении частоты на выходе преобразователя увеличивается насыщение сердечника и нарушается расчетный режим работы выходного трансформатора.
Многоуровневые мало чем отличаются от ПЧСВ, ПЧСН, разве что на выходе можно не применять синусный фильтр.

Самыми "крутыми" ПЧ являются каскадные ПЧ на базе Н-мостовых ячейках. Поскольку каждая ячейка обеспечивает три уровня выходного напряжения: Ud, 0 и – Ud, при n последовательно включенных
ячейках обеспечивается 3 + 2(n–1) уровней выходного напряжения преобразователя в целом. При трех ячейках в фазе возможно получение 7 уровней фазного напряжения, а при 5 ячейках — 11. Благодаря такой конфигурации суммарный коэффициент гармоник не превышает 3%. Функция обхода (bypass) обеспечивает автоматическое исключение из работы и обход неисправной ячейки за время 0,25с при помощи шунтирующего контактора. Основные преимущества каскадной многоуровневой системы:
— высокое качество выходного напряжения и тока; многоуровневая схема формирования выходного напряжения обеспечивает синусоидальную форму выходного тока при практически полном отсутствии высших гармоник;
— высокое качество потребляемого из сети тока и, соответственно, хорошая электромагнитная совместимость с системой электроснабжения; интегрированный силовой многообмоточный трансформатор в составе единого щита и новейшая схема построения преобразовательной части обеспечивают синусоидальность потребляемого тока и полное отсутствие влияния на питающую сеть высших гармоник;
— высокий коэффициент мощности и высокий КПД;
— повышенная надежность работы, так как даже в случае отказа нескольких силовых ячеек продолжится регулирование электродвигателя со снижением выходной мощности до планового ремонта преобразователя;
— отсутствие необходимости установки выходных фильтров электродвигателя для улучшения формы выходного тока;
— функции автоматического шунтирования (bypass) преобразователя частоты при срабатывании защит, вызывающих его отключение, и перевод электродвигателя на работу напрямую от сети. На самом деле функция может присутствовать на любом виде ПЧ;
— мощность от сотен кВт до десятков МВт;
— диапазон выходных напряжений от 2 кВ до 14,5 кВ;
— выходная частота до 250 Гц;
— разрешающая способность по частоте 0,1 Гц.
— за счет входного трансформатора возможно создание ПЧ на входное напряжение от 0,4кВ до номинального напряжения нагрузки: 3кВ, 6кВ, 10кВ.

Просто крутить мотор, или иногда запустить и остановить, то пофигу, какой дешевле вариант Вас устраивает такой и берите. Если используется автовентиль или динамическое торможение до нуля оборотов, то ПЧСН скорей всего отпадает. Конечно, нужно принять во внимание качество питающей сети, можно в нее "срать" или нет, срущие привода у которых диодно-тиристорный мост на входе, кроме активного выпрямителя на транзисторных модулях. Самый лучший это — каскадные ПЧ, если грохнется ячейка можно заменить на исправные (которые всегда должны быть в запасе), а кроме ячеек там "ломаться нечему", кроме трансформатора и шкафа управления там особо больше ничего нет. Если ПЧСВ, ПЧСН, многоуровневые, выходят из строя (как правило взрываются) то ремонт соизмерим со стоимостью нового ПЧ, а взрыв ПЧ не такая уж и редкость.
Andrey Izh
Благодарю за критику. Случается иногда необходимость принимать решения в областях, которые являются для тебя малоизвестными.
А с этой статьёй уважаемого товарища Бурдасова Б.К. я знаком icon_smile.gif
Меня больше интересует опыт практика, плюсы и минусы в эксплуатации.
Dark-Fox
Цитата(Andrey Izh @ 26.5.2014, 7:40) *
Случается иногда необходимость принимать решения в областях, которые являются для тебя малоизвестными.


Как я Вас понимаю, сам наблюдаю сплошь и рядом, и особенно на предприятии где работаю. К сожалению, подсказать плюсы и минусы в эксплуатации, как обстоят дела у заказчика на практике не могу. Взялся советовать потому что работаю инженером по наладке и испытаниям на заводе который производит низковольтные ПЧ, высоковольтные каскадного типа (размером с фуру и более), и не только. Со статьей согласен, потому некоторые ключевые моменты скопировал. Попробуйте поискать информацию об эксплуатации на сайтах посвященных нефтедобычи. Удачи Вам.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.