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HP静止式进相器

文章来源:赫特电气时间:2019-07-08 点击数:

HP系列静止式进相器

进相器高清大图:


概    述

HP系列静止式进相器是大中型绕线式电机无功就地补偿的高新产品,适用于各行业906000KW绕线式电动机。它采用先进的交交变频技术和微机控制技术,可自动跟踪电机的实时运行状态,自动调整相关参数,使电机时刻处于最佳补偿状态,极大范围的降低定子电流,电机温升显著下降,延长了电机的使用寿命,并具备故障自动保护功能,维修保养不影响生产,是替代传统补偿设备的理想产品。

 

工作原理

采用微计算机技术和交一交变频技术,通过电力电子器件生成与电动机转子电势同频、相位互差90°、幅值相当的一个三相电源,串入转子回路中,改变转子侧的功率因数,进而改变定子侧的功率因数,达到无功补偿的目的。

HP系列静止式进相器独到的技术性能优势

其与传统的静止式进相器比较有以下特点:

HP系列静止式进相器对微控单元做了优化,使其运用于轻载和变负载电机时有和恒定负载同样的效果。

★ Hp系列静止式进相器的器件配置更为合理,有效的保证了进相器的性能和质量。

HP系列静止式进相器采用新型结构设计,维护保养比传统的静止式进相器更为方便。

HP系列静止式进相器的散热效果明显优于传统的静止式进相器,有效提高了进相器本身的使用寿命。

性能特点

★可使电机功率因数提高到0.98以上,无功功率降低60%以上;

★降低电机定子电流1 0~20%,降低线损,铜损2030;

★电机温升显著降低,效率及过载能力大大提高,电机使用寿命延长;

★补偿性能远优于电容补偿:不只是提高了线路的功率因数,更重要的是提高了电机本身的功率因数。

★综合性能优于旋转式进相机:微机控制,可自动跟踪电机运行状态变化并自动调整相关参数使补偿效果最佳;无转动部件,因而适应环境的能力更强;

★因效率提高而节能效果显著,通常半年左右可以收回成本;

★采用先进的交—交变频技术和微机控制技术,全数字化设计,高精度、高可靠性;

★具有独立于电动机外的工作系统,无须停止电动机便可进行调试、维护维修;

★对转子电流自动跟踪,适用范围宽,恒转矩负载和变转矩负载都可使用;

★具有故障自动保护功能,操作简单,维修保养不影响生产。

一次方案图

 

 

主要技术参数

 

使用环境条件

★环 境  温 度:-40~+50℃;      空气相对湿度:≤90%;

★海  拔 高 度:≤2000m(海拔2000m以上的可根据具体工况特殊设计);

★地 面 倾斜度:≤5°;

★安装地点无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动;

注:若有特殊使用条件,请在订货时与制造商申明、协商。

 

符合标准

★企业标准:Q/XHR32005

 

订货须知

订货时请提供以下资料:

★柜体表面颜色;

★电动机型号、额定功率、定子电流、定子电压、转子电压、转子电流、额定功率因数COSφ;

★根据客户需要,可配套提供本公司生产的高、低压开关柜、液体电阻起动器;

★若客户有特殊要求,请与我公司协商订做。

 

 

后编:

 

 

一、概述

HP系列智能化静止进相机是一种用于提高大中型绕线式异步电动机功率因数的新型无功功率补偿设备。它可使异步电动机的功率因数提高到接近于1,使电机定子电流减少20%左右。其性能优于传统的电容补偿和旋转式进相机。

电机定子侧并联电容器补偿,只是在电机之外的电网上对电机的无功功率进行补偿,无法改善电机本身的运行状态。而在电机转子侧串接进相机进相之后,电机定子侧的电流可大幅度下降,功率因数显著提高,电机温升降低,效率和过载能力也相应提高。因此进相机补偿与电机定子侧并联电容器就地补偿有本质的区别。

进相机是九十年代机电一体化的产物,采用交流变频和微机控制技术开发而成,用于取代感应式旋转进相机的新型进相装置。它克服了旋转进相机“整流子”结构特别怕尘埃、使用寿命短、维修频繁、费用高、规格少、难以与电动机达到最佳匹配等缺点,具有参数调节容易,不怕尘埃,使用寿命长,维护方便,费用低等特点。

本公司生产的进相机在设计上克服了国内同类产品的一些重大不足(如有环流工作状态下的进相机温升和无环流工作状态下可靠性低等一系列问题),在控制方式上采用智能化技术,使进相机在运行过程更可靠、更稳定。

综上所述,HP系列智能化静止进相机没有转动的部件,没有换向器,不会产生火花,不怕灰尘,而且带有自诊断和自修复等智能化技术,安全可靠。它具有效率高,使用寿命长,维护方便,能适用于恶劣环境等一系列优点。可适配753500KW的高低压三相绕线式异步电动机,适用于水泥、冶金、轧钢、造纸、制药、化工、矿山等行业,能显著降低电动机和电力线路上损耗,节约电能,改善电网供电质量,降低电动机温升,具有明显经济效益和社会效益。

二、型号含义及主要技术参数

1、型号含义:

 

 

 

 

 

 

 


 

2、主要技术参数(见表1

1  HP智能化静止进相机主要技术参数

进相机

适配绕线式异步电机

型号

转子电流(A

(必备参数)

功率(KW

(参考参数)

HP5400

400以下

75~380

HP5600

600以下

95~1000

HP5800

800以下

1250以下

HP51000

1000以下

1600以下

HP51200

1250以下

2000以下

HP51500

1500以下

3500以下

HP52000

2000以下

6000以下

 

三、工作原理

本装置的接线如图1

1HP系列智能化静止进相机接线图

 

   HP系列型智能化静止进相机通过检测电机转子回路电流的变化,经过控制器的智能化处理,能自动跟踪电机转速的变化,控制变频器把50Hz的交流市电转变成与异步电动机的转子电流频率相同的电势EF,施加到绕线式异步电动机的转子绕组上,以改变电机的转子和定子电流的相位。使异步电动机的功率因数明显提高(如图2所示),从电网吸取的无功功率大大减少,定子电流大幅度降低。

2:异步电动机电流相量图

 

四、补偿特性

HP系列型智能化静止进相机的补偿特性如图3示:

随着补偿电压的逐步升高,定子侧的无功功率逐渐减小,功率因数逐步上升,定子电流逐渐减小。当补偿电压高到一定值后,定子侧的无功功率减小到接近于零,功率因数上升到近似于1,而电机的输出功率维持不变。

3HP系列智能化静止进相机补偿特性

 

五、技术特点

1、本产品结构形式为无触点,参数容易调节,因而不怕灰尘,很容易与电动机达到最佳配合,克服了旋转式进相机的两大缺点;

2、本产品能使电动机功率因数提高到0.95以上,降低定子电流15~20%左右,即能有效地减少电动机供电线路的电压损失及电力损耗节约有功功率;

3、本产品采用交-交变频与微机控制技术真正做到无环流系统,使设备本身的能耗降低到最小;

4、本产品采用智能化技术,能自动进相与自动退相,具有故障自动诊断与自动修复功能;

5、本产品全部采用电子元器件,使用寿命长,安全可靠,维护费用极低;

6、本产品采用的接线方式可以保证安装与调试或者维护过程中不会影响到生产过程的正常运行。

 

六、其它事项:

1、为了避免电动机起动电流对智能化静止进相机的冲击,在电动机起动时,智能化静止进相机不接入电动机转子回路。而用另外的起动装置进行起动。起动装置可以是一般的起动器,如频敏变阻器等,若能配用本厂生产的YDQ系列液体电阻起动器,则更能降低起动电流,减少起动电流对电网的冲击,保持电网电压稳定;在电动机起动完毕后,本装置能现场/中控控制手动或自动投入进相机运行;

2、智能化静止进相机适用于拖动比较稳定负载的绕线式电机,比如球磨机等,对于拖动负载变化很大的绕线式电机,比如破碎等使用效果可能会达不到技术要求;

3、智能化静止进相机适于在电机负载率高于60%的情况下投入使用,在电机空载情况下使用效果可能会达不到技术要求。

七、结构简介

1、结构特点

a、本进相机为柜体结构;

b、操作电器、指示电器(指示灯、按钮、电流表、功率因数表)安装在控制柜上部,以便操作和观察;

c、根据功率器件的散热需要,特设有风道和风机;

d、控制单元以接插件型式安装,并设有脉冲指示,便于维修和迅速更换;

e、控制柜为柜底进线形式,顶部设有吊环螺钉,便于运输与安装;

2、外形结构示意图及外形和安装尺寸分别见图4及表2

2 HP系列外形和安装尺寸

八、正常工作条件-
 

1、周围空气温度上限不超过+40℃,下限不低于-50℃;大气相对湿度不超过85%;

2、安装地点无显著的摇动与冲击振动;海拔高度不超过2千米,特殊情况另议;

3、在无爆炸危险的介质中,且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃(包括导电尘埃);

4、控制柜电源:三相四线380V/220V,40A~100A,50Hz。

 

九、安装要求及注意事项

1、进相机最好安装在电缆沟的正上方,配槽钢基座;

2、安装地面应水平,柜体应垂直水平安装,上下应有通风的空间;

3电机的转子线Ia,Ib,Ic:按照要求将Ia,Ib,Ic分别接到交流接触器KM3的铜排出线上;

4起动器的进线Oa,Ob,Oc:按照要求将Oa,Ob,Oc接到交流接触器KM2的铜排出线上,这部分连线是增加的部分,用户需要根据主电机实际的转子电流容量来确定导线的截面积,根据起动器与进相机之间的实际距离来确定导线的长度;

5进相机的电源线:电源线为4根线,其中三根火线分别接进相机中接线端子排上的U.V.W端子,零线接N号端子。对于HP-400,HP-600采用铜线BVV-4.0MM,电源容量为40A,而对于HP-800,HP-1000要采用铜线BVV-6.0MM,电源容量为60A。而对于HP-1200,HP-1500要采用铜线BVV-16.0MM,电源容量为100A。接地线采用铜线BVV-4.0MM,与进相机中的接地螺栓紧固牢靠;

6、从起动柜或一次柜中引出一组交流控制电源,接到端子号301、305上,如果进相机交流接触器KM2、KM3线圈电压为交流220V,301,305接交流220V;如果进相机交流接触器KM2、KM3线圈电压为交流380V,301,305接交流380V;

7、将来自一次柜电动机定子侧的A,C相电压信号线并联接到端子号12、14上,将定子侧B相电流信号线串联接到端子号16、18上,接好后进相机中的功率因数表和电流表应能正常显示。如功率因数表反向偏转,则可将A,C相线接到14、12端子号上;

8、311、313是来自电机一次柜上断路器的常开辅助接点与起动器上短接接触器的常开辅助接点串接的联锁信号,按图纸要求接好,如不需要联锁,则必须将311和313短接。

9、307、309,是合闸联锁信号,按图纸要求串接入电机一次合闸回路;

10、221、223是来自起动回路短接接触器常开辅助接点的联锁信号,按图纸要求接好;

11、391、393来自中控控制进退相的无源触点信号,闭合表示中控控制进相机进相,断开表中控控制进相机退相

12、351、353是备妥无源触点信号,闭合表示进相机正常,中控可以控制电机起动;

13、361、363是允许进相无源触点信号,闭合表示允许中控控制进相机进退相

14、371、373是故障报警无源触点信号,闭合表示进相机有故障,需到现场处理;

15、381、383是进相机状态无源触点信号,闭合表示进相机已经进相。

十、调试与操作要求说明

1、送上进相机的电源,合上进相机控制电源Q,如果进相机处于现场控制状态时,此时进相机电源板上的六个电源指示灯应发亮,进相机控制板上的第一个指示灯应发亮,表示进相机控制电源+5V,-15V+15V,+18V正常,进相机触发板上的第一个指示灯应闪亮,表示进相机控制程序正常。

2、此时进相机上的交流接触器KM4应没吸合,变压器B1的输入应都没有电压;

3、主电机起动前交流接触器KM2应吸合,合闸联锁信号闭合,起动主电机,进相机控制板上有三个指示灯应有规律地交替闪亮,表示主电机转子电流信号正常传入进相机的控制板上,等到主电机起动完毕。

4、主电机起动后,进相机触发板上的第一个指示灯闪亮,稍停几秒钟,触发板的六个指示灯开始有规律的闪亮;

先起车,后进相      先退相,后停车

5、在主电机起动完毕后才能进行进相操作。

   首先,观察进相器面板红、绿灯指示灯。

  1)红色(电源)指示灯亮,绿色(进相)指示灯熄时,如果进相机触发板六个指示灯都在闪亮,此时按下绿色(进相)按钮,此时红色和绿色指示灯均亮,电机的定子电流下降,完成进相。

  2)如红色(电源)指示灯亮,绿色(进相)指示灯熄,而不能进相时,请按黑色(复位)开关复位,此后请按照第(1)步操作,此时红绿灯均亮,电机的定子电流下降,完成进相。

6、主电机未起动完毕之前不能让进相机进相。如果在进相过程中出现红色指示灯亮,绿色指示灯熄,请按进相步骤继续进相,但重复进相操作次数不能超过5次。如连续出现5次进相困难,请作故障处理;

7、按照上述进相规程投入进相机,应能听到交流接触器KM3吸合的声音,进相指示灯亮;

8、主电机运行正常,并且电流表指数下降,功率因数表指数上升;

9、用钳形电流表测量进相机下部的逆变变压器B1的输出电流应小于主电机的额定转子电流,并且明显的摆动现象,用钳形电流表测量进相机可控硅与电抗器的连接铜排的电流,每组测量的电流的幅值与摆动幅度应差不多;

10、运行一段时间以后按照在停主电机之前,请按红色(退相)按钮退出进相机,待绿色(进相)指示灯熄之后,再进行主电机的操作。

11、进相机投入正常后,将进相机退相以后,可以调节进相机下部的逆变变压器B1的输入电压的调节抽头,再进行进相机的进相,比较进相以后主电机的定子电流与功率因数的变化情况,一直到进相机的最佳补偿效果为止;

12、送上进相机的电源,合上进相机控制电源Q,如果进相机处于中控控制状态中,此时进相机只电源板上的第四、五、六指示灯发亮,表示进相机触发电源+12V正常;

13、主电机起动前交流接触器KM2应吸合,进相机合闸联锁信号闭合,进相机备妥信号闭合,中控控制主电机起动,等起动回路的短接触器短接后,进相机电源板指示灯全亮,触发板上的第一个指示灯闪亮,稍停几秒钟,触发板的六个指示灯开始有规律的闪亮;

14、此时允许进相信号闭合,中控控制进相机进相,进相完毕,进相状态信号闭合;

15、此时中控可以控制进相机退相操作;

16、如果进相机有故障自动退相,故障报警信号闭合,此进需到现场处理。

十一、使用与维护

1、进相机面板上配有两个表,两个指示灯,三个主令开关:

功率因数表:用于显示电机实际运行的功率因数;

电流表:用于显示电机实际运行的定子电流;

红色指示灯:进相机的电源指示;

绿色指示灯:进相机的进相指示;

绿色按钮:进相机的启动按钮,用于进相机的进相;

红色按钮:进相机的停止按钮,用于进相机的退相;

黑色旋钮:用于进相机的电源复位;

黑色旋钮:用于进相机的中控/现场状态转换;

2、定期检查进相机内的通风情况与风机的运转情况;

3、定期对进相机内部的部件进行清洁,保持进相机干净整洁;

4、定期检查进相机, 内部部件的使用情况,如发现有异常情况就及时处理;

5、进相机连续出现不能正常进相操作时,首先检查进相机输入电源是否正常,然后检查进相机上部熔断器是否导通,如果都正常,请与本公司联系。

十二、维修注意事项

A、输入信号有:

① 电机转子电流信号Ia,Ib,Ic,此信号由电流互感器取得,电机转子的每一相电流要使用一个电流互感器,电流互感器的电流方向向下,电流互感器上有4根信号连线,分别是+15V,Vcc,-15V,Vout,其中+15V,Vcc,-15V由控制板输出给互感器作电源,互感器的Vout为输出给控制板的电流信号;

电机转子a相电流信号由电流互感器TA1取得,b相电流信号Ib由TA2取得,c相由电流信号Ic由TA3取得,端子号分别为15、23、31。其信号幅值均为4V左右,为与电机转子电流同相位、同频率的正弦波;

② 同步电压信号F1,F2系由变压器B3输出给控制板的交流~10V左右电压信号,端子号为01,03;

③ 
温度联锁信号T,这个信号用来探测可控硅的温度,当可控硅的温度超过规定的限制温度时,此信号变为高电平,输入给控制电路板。这个信号是一个常闭点,高电平有效,端子号为51,57,在正常情况下T为低电平,温度传感器装在可控硅散热器的槽中;

④ B52~B58系由变压器B5输出给电源板的交流~20V,~8V电压信号, B41~B46系由变压器B4输出给电源板的交流~12V电压信号,电源板输出5组直流电压:+5V电压信号(端子号为07,05),+15V电压信号(端子号为09),Vcc(端子号11),-15V电压(端子号13),+18V电压(端子号49,47)+12V电压(端子号10v1,VEE1;10V2,VEE2;10V3,VEE3);

⑤ 220V交流电压信号(端子号为1X1),此信号给控制板上的固态继电器的触点供电。

 B、输出信号有:

① 输出给触发电路板的触发允许信号V1,V2,V3,V4,V5,V6,端子号分别为79,81,85,87,91,93,这些信号均是幅值为5V左右的开关电压信号,触发电路板输出给可控硅的触发信号101~124,两根信号线为一组控制一个可控硅,当有触发信号时,每组触发信号均为0。1V~0。2V左右的直流信号,如果断开触发信号与可控硅的连接,每组触发信号均为7V~8V左右的直流信号;

② 控制板备妥的输出信号,端子号为69,为一个220V的交流电压信号,此信号系1X1经由固态继电器的常开触点传来,如果触发板上有触发信号输出,则备妥信号应闭合。

C、控制信号检测流程

1、 检查进相机输入电源U,V,W,N(交流380V);

2、 检查进相机空气开关Q;

3、 检查进相机熔断保险;

4、 检查进相机可控硅V1~V12,可控硅带散热器的两端为阳极A与阴极K,正常情况测量阳极A与阴极K是不导通的,如果导通则可控硅被击穿,中间一端是控制极G,正常情况测量控制极G与阴极K之间有10~30欧的小电阻,如果不导通则可控硅门极开路;

5、 检查进相机电抗器L1~L6与变压器B1~B5的线圈与对地绝缘;

6、 检查进相机交流接触器KM2,KM3,KM4的主触头与辅助触点;

7、 检查进相机热过载继电器KR的常闭辅助触点,正常情况应是闭合;

8、 合上空气开关Q, 检查进相机电源板,控制板,触发板上指示灯的显示情况,正常情况下电源板六个指示灯都亮,控制板第一个指示灯亮,触发板第一个指示灯闪亮,当电机起动后,控制板后三个指示灯开始有规律交替闪亮,稍等一会,触发板六个指示灯都在闪亮;

9、 检查进相机控制板备妥输出信号(端子号69),正常情况下输出有触发信号以后,备妥信号有~220V电压,

10、 检查进相机触发板输出触发信号,正常情况下在线测量每组触发信号有直流电压 0.1~0.2V左右;

11、 检查进相机交流接触器控制回路,正常情况下按进相按钮交流接触器能吸合,并且能自保,按退相按钮,交流接触器能退出.

D、故障显示与处理方法

.进相机触发板六个指示灯(发光二极管)具有故障指示功能。进相机因故障退相后,指示灯所指示故障如下表:

HP智能化静止进相机故障诊断一览表


   为获得最佳无功功率补偿效果,进相机的选型和输入电压最好根据电动机参数和负载情况进行选配,为此用户在订货时应提供电动机的相关参数如下:
十二、订货须知

1、 电动机型号

2、 电动机额定功率P

3、 电动机额定定子电压U1

4、 电动机额定定子电流I1

5、 电动机额定转子电压U2

6、 电动机额定转子电流I2

7、 电动机实际功率因数COSΦ

8、 电动机定子侧一次柜电流互感器变比

9、 电动机拖动负载的类型(比如球磨机)

10、电动机实际负荷率(有没有超载情况)

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